Curiosité (rover) - Curiosity (rover)


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Curiosité
Curiosité Autoportrait à « Big Sky » Forage site.jpg
Autoportrait de curiosité situé au pied du mont de Sharp (6 Octobre, 2015)
Type de mission Mars rover
Opérateur NASA
COSPAR ID 2011-070A
SATCAT pas. 37936
Site Internet mars .jpl .nasa .gov / MSL /
durée de la mission Primaire: 668 sols (687 jours) en
cours: 2255 sols (2316 jours) depuis l' atterrissage
propriétés Spacecraft
Fabricant
masse sèche Rover seulement: 899 kg (1 982 lb)
Début de la mission
Date de lancement 26 novembre 2011, 15:02:00  UTC ( 2011-11-26UTC15: 02Z )
Fusée Atlas V 541 (AV-028)
Site de lancement Cap Canaveral LC-41
paramètres orbitaux
Système de référence Heliocentric (transfert)
Mars rover
composante Spacecraft Vagabond
Date d'atterrissage 6 août 2012, 05:17:57 UTC SCET
Site d'atterrissage Aeolis Palus ( " Bradbury Landing ") dans le cratère Gale
( 4 ° 35'22 "S 137 ° 26'30" E  /  4,5895 137,4417 ° S ° E / -4,5895; 137.4417 ( Curiosité ) )
Distance parcourue 19.75 km (12.27 mi)
au 10 Septembre 2018
Rovers (NASA)
←  Spirit  / Opportunity
Mars 2020  →

La curiosité est une voiture -sized rover conçu pour explorer le cratère Gale sur Mars danscadre de la NASA de Mars Science Laboratory mission (MSL). La curiosité a été lancé de Cap Canaveral le 26 Novembre 2011 à 15h02 UTCbord du vaisseau spatial MSL etatterri sur Aeolis Palus danscratère Gale sur Mars le 6 Août 2012, 05h17 UTC. L' atterrissage Bradbury site a été inférieur à 2,4 km (1,5 mi) du centre de la cible d'atterrissage du rover après 560.000.000 km (350 millions mi) voyage. Du rover objectifs comprennent une enquête sur le martien climat et la géologie ; évaluer si le site de champ sélectionnéintérieurcratère Gale a toujours offert des conditions environnementales favorables à la vie microbienne , y comprisenquêtes du rôle de l' eau ; et l' habitabilité planétaire des études en vue deexploration humaine.

En Décembre 2012, Curiosité de mission de deux ans a été prorogé indéfiniment. Le 5 Août, 2017, la NASA a célébré le cinquième anniversaire de la curiosité atterrissage du mobile et liées réalisations exploratoires sur la planète Mars . Le rover est toujours opérationnel, et du 9 Décembre 2018, Curiosité a été sur Mars pour 2255 sols (2316 jours au total ) depuis l' atterrissage le 6 Août 2012. (Voir l' état actuel .)

La curiosité de la conception servira de base pour le prévu Mars 2020 rover.

Buts et objectifs

Comme il est prévu par le programme d' exploration de Mars , les principaux objectifs scientifiques de la mission MSL doivent aider à déterminer si Mars aurait jamais pu supporté la vie , ainsi que la détermination du rôle de l' eau , et d'étudier le climat et la géologie de Mars . La mission sera également aider à préparer l'exploration humaine. Pour contribuer à ces objectifs, MSL a huit principaux objectifs scientifiques:

Biologique
  1. Déterminer la nature et l' inventaire des composés carbonés organiques
  2. Étudier les produits chimiques blocs constitutifs de la vie ( en carbone, hydrogène, azote, oxygène, phosphore et soufre )
  3. Identifier les caractéristiques qui peuvent représenter les effets des processus biologiques ( biosignatures et biomolécules )
Géologiques et géochimiques
  1. Examiner le produit chimique, isotopique matériaux, et la composition minéralogique de la surface de Mars et près de la surface géologiques
  2. Interprétez les processus qui se sont formés et modifiés roches et des sols
processus planétaire
  1. Évaluer long délai (c. -à 4 milliards d'années) dans l' atmosphère martienne des processus d'évolution
  2. Déterminer l' état actuel, la distribution et cycle de l' eau et du dioxyde de carbone
rayonnement de surface
  1. Caractériser le spectre de rayonnement de la surface, y compris galactique et le rayonnement cosmique , les événements de protons solaires et neutrons secondaires . Dans le cadre de l'exploration, on a également mesuré l'exposition aux radiations à l'intérieur de l'engin spatial tel qu'il a voyagé à Mars, et elle continue des mesures de rayonnement en explorant la surface de Mars. Ces données serait important pour une future mission avec équipage .

Environ un an dans la mission de surface, et après avoir évalué cette ancienne Mars aurait pu être propice à la vie microbienne, les objectifs de la mission MSL ont évolué à l' élaboration de modèles prédictifs pour le processus de conservation des composés organiques et biomolécules ; une branche de la paléontologie appelé taphonomie .

Caractéristiques

La curiosité était composé de 23 pour cent de la masse des 3,893 kg (8583 lb) Mars Science Laboratory (MSL) vaisseau spatial, qui avait pour seule mission de livrer le rover en toute sécurité à travers l' espace de la Terre à un atterrissage en douceur sur la surface de Mars. La masse restante de l'engin MSL a été jeté dans le processus d'exécution de cette tâche.

  • Dimensions : La curiosité a une masse de 899 kg (1,982 lb) dont 80 kg (180 lb) d'instruments scientifiques. Le mobile est de 2,9 m (9,5 pieds) de long par 2,7 m (8,9 ft) de large par 2,2 m (7,2 ft) de hauteur.
Radio-isotope à l'intérieur d'une enveloppe de graphite qui entre dans le générateur
Les systèmes d'alimentation de radio - isotopes (de RPS) sont des générateurs qui produisent de l' électricité à partir de la désintégration des isotopes radioactifs tels que le plutonium 238 , qui est un non fissile isotope de plutonium. La chaleur dégagée par la désintégration de cet isotope est converti en tension électrique par thermocouples , fournissant une puissance constante pendant toutes les saisons et toute la journée et la nuit. La chaleur résiduelle peut être utilisé par des tuyaux pour réchauffer les systèmes, ce qui libère l' énergie électrique pour le fonctionnement du véhicule et des instruments. La curiosité de RTG est alimentée par 4,8 kg (11 lb) de dioxyde de plutonium-238 fournis par le Département américain de l' énergie .
« La curiosité RTG s est le Multi-Mission radioisotopes générateur thermoélectrique (MMRTG), conçu et construit par Rocketdyne et Teledyne Energy Systems sous contrat avec le Département américain de l' énergie , et assemblés et testés par le Laboratoire national de l' Idaho . Basé sur la technologie RTG héritage, il représente une étape de développement plus souple et compact, et est conçu pour produire 110 watts de puissance électrique et d' environ 2000 watts de puissance thermique au début de la mission. Le MMRTG produit moins d' énergie au fil du temps comme combustible de plutonium désintègre: à sa durée de vie minimale de 14 ans, la production d'énergie électrique est en baisse à 100 watts. La source d'alimentation génère 9  MJ (2,5  kWh ) chaque jour, beaucoup plus que les panneaux solaires de l' exploration de Mars Rover , qui peut générer environ 2,1 MJ (0,58 kWh) chaque jour. La sortie électrique de la charge MMRTG deux rechargeables batteries lithium-ion . Cela permet au sous - système de puissance pour répondre aux besoins de puissance de pointe des activités de mobile lorsque la demande dépasse temporairement le niveau de sortie constant du générateur. Chaque batterie a une capacité d'environ 42  ampères-heures .
  • Système de rejet de chaleur : Les températures au niveau du site d'atterrissage peut varier de -127 à 40 ° C (-197 à 104 ° F); Par conséquent, le système thermique se réchauffer le mobile pour la majeure partie de l'année martienne. Le système thermique fera de plusieurs façons: passivement, par la dissipation des composants internes; par des éléments chauffants électriques placés stratégiquement sur des composants clés; et en utilisant le système de rejet de chaleur du mobile (HRS). Il utilise le fluide pompé à travers 60 m (200 pieds) de tuyau dans le corps du robot de sorte que les composants sensibles sont maintenus à des températures optimales. La boucle fluide sert le but supplémentaire de rejeter la chaleur lorsque le mobile est devenu trop chaud, et il peut également recueillir la chaleur résiduelle de la source d'énergie par pompage de fluide à travers deux échangeurs de chaleur qui sont montés à côté de la RTG. Le HRS a également la possibilité de refroidir les composants si nécessaire.
  • Ordinateurs : Les deux ordinateurs identiques rover à bord, appelé Rover Element Computer (RCE) contiennent durci rayonnement mémoire à tolérer le rayonnement extrême de l' espace et pour protéger contre les cycles de mise hors tension. Les ordinateurs exécutent le VxWorks système d' exploitation en temps réel (RTOS). La mémoire de chaque ordinateur comprend 256 Ko de mémoire EEPROM , 256 Mo de DRAM , et 2 Go de mémoire flash . À titre de comparaison, les Mars Exploration Rovers utilisé 3 Mo de mémoire EEPROM, 128 Mo de DRAM, et 256 Mo de mémoire flash.
Les ordinateurs utilisent la CRE RAD750 CPU , ce qui est un successeur au RAD6000 CPU de l'exploration de Mars Rovers. La CPU RAD750, une version résistant aux radiations du PowerPC 750 , peut exécuter jusqu'à 400  MIPS , alors que la CPU RAD6000 est capable de jusqu'à seulement 35 MIPS. Sur les deux ordinateurs de bord, l' un est configuré en tant que sauvegarde et prendra le relais en cas de problèmes avec l'ordinateur principal. Le 28 Février 2013, la NASA a été forcé de passer à l'ordinateur de sauvegarde en raison d'un problème avec la mémoire flash de l' ordinateur puis actif, ce qui a donné lieu à l'ordinateur redémarré en continu dans une boucle. L'ordinateur de sauvegarde a été activé en mode sans échec , puis est retourné à l' état actif , le 4 Mars Le même problème est arrivé à la fin de Mars, la reprise des opérations complètes le 25 Mars 2013.
Le mobile possède une unité de mesure inertielle (IMU) qui fournit des informations à 3 axes sur sa position, qui est utilisé dans la navigation mobile. Les ordinateurs du rover sont constamment auto-surveillance pour garder le mobile opérationnel, comme en régulant la température du rover. Des activités telles que prendre des photos, la conduite et le fonctionnement des instruments sont effectuées dans une séquence de commande qui est envoyé par l'équipe de vol au mobile. Le rover installé son logiciel complet des opérations de surface après l'atterrissage parce que ses ordinateurs ne disposaient pas de suffisamment de mémoire principale disponible pendant le vol. Le nouveau logiciel essentiellement remplacé le logiciel de vol.
Le rover a quatre processeurs. L' un d'eux est un SPARC processeur qui a couru en descendant dans l'atmosphère martienne et les propulseurs moteurs de descente en phase finale du rover. Deux autres sont PowerPC processeurs: le processeur principal, qui gère presque toutes les fonctions de base du mobile, et la sauvegarde de ce processeur. Le quatrième, un autre SPARC processeur, commande le mouvement du mobile et fait partie de son unité de commande de moteur boîte. Les quatre processeurs sont unipolaires .
La curiosité transmet à la terre directement ou par l' intermédiaire de trois satellites relais en orbite Mars.
  • Communications : La curiosité est équipé d' une redondance de télécommunication significative par plusieurs moyens - une bande X émetteur et récepteur qui peut communiquer directement avec la Terre, et un UHF Electra -Lite la radio définie par logiciel pour communiquer avec Mars orbiteurs. La communication avec orbiteurs est le chemin principal pour le retour des données vers la Terre, puisque les orbiteurs ont à la fois plus de puissance et des antennes plus grandes que le module d' atterrissage permettant des vitesses de transmission plus rapides. Télécommunication comprend un petit transpondeur spatial en profondeur sur l'étage de descente et un amplificateur de puissance à l' état solide sur le mobile pour la bande X . Le mobile dispose également de deux UHF radios, dont les signaux l' Odyssey Mars 2001 satellite est capable de relayer vers la Terre. Une moyenne de 14 minutes, 6 secondes sera nécessaire pour les signaux de se déplacer entre la Terre et Mars. La curiosité peut communiquer avec la Terre directement à des vitesses allant jusqu'à 32 kbit / s, mais la plus grande partie du transfert de données doit être relayée par le Mars Reconnaissance Orbiter et Odyssey orbiteur . Le transfert de données entre les vitesses de curiosité et chaque orbiteur peut atteindre 2000 kbit / s et 256 kbit / s, respectivement, mais chaque orbiteur est capable de communiquer avec curiosité pour seulement environ huit minutes par jour (0,56% du temps). Communication de et curiosité repose sur des données spatiales convenus au niveau international des protocoles de communication tels que définis par le Comité consultatif pour les systèmes de données spatiales.
JPL est le centre de distribution de données centrale où les produits de données sélectionnés sont fournis aux sites d'opérations scientifiques à distance au besoin. JPL est aussi le moyeu central pour le processus de liaison montante, bien que les participants sont distribués à leurs institutions respectives. Lors de l' atterrissage, la télémétrie a été suivie par trois orbiteurs, en fonction de leur localisation dynamique: le 2001 Mars Odyssey , Mars Reconnaissance Orbiter et l' ESA Mars Express satellite.
  • Les systèmes de mobilité : la curiosité est équipé de six roues de diamètre 50 cm (20 po) dans une bascule-bogie suspension. Le système de suspension a également été train d'atterrissage pour le véhicule, contrairement à ses prédécesseurs plus petits. Chaque roue a crampons et est indépendamment actionné et adapté, prévoyant l' escalade dans le sable mou et de brouillage sur les rochers. Chaque roue avant et arrière peuvent être orientés de façon indépendante, ce qui permet au véhicule de tourner en place, ainsi que d' exécuter des tours d' arc. Chaque roue a un motif qui l' aide à maintenir la traction , mais laisse également des pistes à motifs dans la surface de sable de Mars. Ce modèle est utilisé par des caméras embarquées pour estimer la distance parcourue. Le modèle lui - même est le code Morse pour "JPL" (· --- ·· · - ··). Le rover est capable de monter des dunes de sable avec des pentes allant jusqu'à 12,5 °. Sur la base du centre de masse, le véhicule peut résister à une inclinaison d'au moins 50 ° dans toutes les directions sans renversement, mais capteurs automatiques limitera le mobile à partir de plus de 30 ° inclinaisons. Après deux ans d'utilisation, les roues sont visiblement usés par les crevaisons et les larmes.
La curiosité peut rouler sur des obstacles qui approchent 65 cm (26 pouces) de hauteur, et il a une garde au sol de 60 cm (24 in). Sur la base de variables , y compris les niveaux de puissance, de la difficulté du terrain, le glissement et la visibilité, la vitesse de déplacement maximale terrain est estimée à 200 m (660 ft) par jour par navigation automatique. Le rover a atterri à environ 10 km (6,2 mi) de la base du mont Sharp, (officiellement nommé Aeolis Mons ) et il devrait traverser un minimum de 19 km (12 mi) au cours de sa première mission de deux ans. Il peut parcourir jusqu'à 90 m (300 pieds) par heure mais la vitesse moyenne est d' environ 30 m (98 pi) par heure.

Instruments

Schéma de l'emplacement Instrument

La stratégie d'analyse générale de l' échantillon commence avec des caméras à haute résolution pour rechercher les caractéristiques d'intérêt. Si une surface particulière est d'intérêt, la curiosité peut vaporise une petite partie de celui - ci avec un laser infrarouge et d' examiner la signature de spectres résultant pour interroger la composition élémentaire de la roche. Si cette signature est intrigante, le rover utilisera son bras long pour se balancer sur un microscope et un spectromètre à rayons X pour regarder de plus près. Si le mandat de spécimen analyse, la curiosité peut percer dans le rocher et fournir un échantillon en poudre soit le SAM ou les CheMin laboratoires d' analyse à l' intérieur du rover. Le MastCam, Mars main Objectif Imager (MAHLI), et Mars Descent Imager (MARDI) caméras ont été développés par Malin Space Science Systems et tous partagent des composants de conception communs, tels que électroniques embarqués de traitement d' imagerie boîtes, 1600 × 1200 CCDs , et un filtre à motif Bayer RGB .

Il dispose de 17 caméras: HazCams (8), NavCams (4), MastCams (2), MAHLI (1), mardi (1), et ChemCam (1).

Caméra mât (MastCam)

La tourelle à l'extrémité du bras robotisé possède cinq appareils.

Le système MastCam fournit des spectres multiples et en vraies couleurs d' imagerie à deux caméras. Les caméras peuvent prendre des images à couleur vraie à 1600 × 1200 pixels et jusqu'à 10 images par seconde vidéo compressé matériel à 720p (1280 x 720).

Une caméra MastCam est l'objectif moyen Angle (MAC), qui a une 34 mm (1,3 in) de longueur focale , de 15 ° champ de vision échelle, et peut produire 22 cm / pixel (8,7 in / pixel) à 1 km (0,62 mi). L'autre caméra dans la MastCam est l'échelle Caméra angle étroit (NAC), qui a une distance focale de 100 mm (3,9 in), un 5,1 ° champ de vision, et peut produire 7,4 cm / pixel (2,9 in / pixel) à 1 km (0.62 mi). Malin a également développé une paire de MastCams avec des objectifs zoom, mais ce ne sont pas inclus dans le mobile en raison du temps nécessaire pour tester le nouveau matériel et imminente Novembre 2011 Date de lancement. Cependant, la version améliorée du zoom a été sélectionné pour être intégré sur la prochaine Mars 2020 mission MastCam-Z .

Chaque caméra dispose de huit giga - octets de mémoire flash, qui est capable de stocker plus de 5500 images brutes et peuvent appliquer en temps réel compression sans perte de données . Les caméras ont une capacité de mise au point automatique qui leur permet de se concentrer sur des objets à partir de 2,1 m (6 ft 11 in) à l' infini. Outre le fixe RGBG filtre à motif Bayer , chaque appareil comporte une roue de filtres à huit positions. Bien que le filtre de Bayer permet de réduire le débit de la lumière visible, les trois couleurs sont essentiellement transparent aux longueurs d' onde plus longues que 700 nm, et d' avoir un effet minimal sur les infrarouges observations.

complexe chimie et appareil photo (ChemCam)

Le spectromètre interne (à gauche) et le télescope laser (à droite) pour le mât

ChemCam est une suite d'instruments de télédétection, et comme son nom l' indique, ChemCam est en fait deux instruments différents combinés comme l' un: une spectroscopie de décomposition induite par laser (LIBS) et un télescope à distance Micro Imager (RMI). La suite de l' instrument ChemCam a été développé par les Français CERVM laboratoire et le Laboratoire national de Los Alamos . Le modèle de vol de l'unité de mât a été livré du français du CNES à Los Alamos National Laboratory . Le but de l'instrument LIBS est de fournir des compositions élémentaires de roche et de sol, alors que le RMI donnera des scientifiques ChemCam des images haute résolution des zones d'échantillonnage des roches et du sol que des cibles LIBS. L'instrument LIBS peut cibler un rocher ou d'un échantillon du sol jusqu'à 7 m (23 pieds), la vaporisation d' une petite quantité de celui - ci avec environ 50 à 75 impulsions 5 nanosecondes à partir d' un 1067  nm infrarouge laser et puis en observant le spectre de la lumière émise par la roche vaporisée.

Premier spectre laser d' éléments chimiques de ChemCam sur Curiosité ( rock "Coronation" , le 19 Août, 2012)

ChemCam a la capacité d'enregistrer jusqu'à 6144 différentes longueurs d'onde ultraviolette, visible et la lumière infrarouge. La détection de la boule de plasma lumineux se fera dans les plages visible, le proche UV et le proche infrarouge, entre 240 nm et 800 nm. Le premier test laser initial du ChemCam par curiosité sur Mars a été réalisée sur un rocher, N165 (rock « Coronation ») , près de Bradbury Landing le 19 Août 2012. L'équipe ChemCam compte prendre environ une douzaine de mesures de composition des roches par jour .

En utilisant la même optique de collecte, le RMI fournit des images de contexte des sites d'analyse LIBS. Le RMI décide 1 mm (0,039 in) d'objets à une distance de 10 m (33 pieds), et a un champ de vision couvrant 20 cm (7,9 po) à cette distance.

Caméras de navigation (navcams)

Premières images NavCam pleine résolution

Le robot comporte deux paires de noir et blanc des caméras de navigation monté sur le mât pour supporter la navigation au sol. Les appareils ont un 45 ° angle de vue et d' utiliser la lumière visible pour capturer des images stéréoscopique 3-D .

Rover Station de surveillance environnementale (REMS)

REMS comprend des instruments pour mesurer l'environnement Mars: humidité, pression, température, vitesse du vent et le rayonnement ultraviolet. Il est un paquet météorologique qui comprend un rayonnement ultraviolet capteur fourni par le ministère espagnol de l' Education et de la Science . L'équipe d' enquête est dirigée par Javier Gómez-Elvira du Centre pour astrobiologie (Madrid) et comprend l' Institut météorologique finlandais en tant que partenaire. Tous les capteurs sont situés autour de trois éléments: deux bras attachés au mât du rover, l'ensemble capteur ultraviolet (UVS) situé sur le pont supérieur du mobile, et l'Unité de Contrôle (ICU) à l' intérieur du corps du mobile. REMS fournira de nouveaux indices sur la circulation générale martienne, les systèmes météorologiques micro échelle, cycle hydrologique local, potentiel destructeur du rayonnement UV, et l' habitabilité souterraine basée sur l' interaction entre l' atmosphère du sol.

caméras d'évitement de danger (hazcams)

Le robot comporte quatre paires de caméras de navigation en noir et blanc appelé hazcams , deux paires à l'avant et deux paires dans le dos. Ils sont utilisés pour éviter les risques autonomes lors des collectes de rover et sûr positionnement du bras robotique sur les roches et les sols. Chaque caméra est dans une paire lien fixe à l' un des deux ordinateurs principaux identiques pour la redondance; seulement quatre des huit caméras sont en cours d' utilisation à tout moment. Les caméras utilisent la lumière visible pour capturer stéréoscopique en trois dimensions (3-D) l' imagerie. Les appareils ont un 120 ° champ de vision et cartographier le terrain à un maximum de 3 m (9,8 pieds) devant le mobile. Cette protection d'imagerie contre le rover s'écraser des obstacles inattendus, et fonctionne en tandem avec un logiciel qui permet au mobile de faire ses propres choix de sécurité.

Mars main Objectif Imager (MAHLI)

MAHLI est une caméra sur le bras robotique du rover, et acquiert des images microscopiques de roches et le sol. MAHLI peut prendre vraie couleur des images à 1600 x 1200 pixels avec une résolution aussi élevée que 14,5 micromètres par pixel. MAHLI a une 18,3 à 21,3 mm (0,72 à 0,84) dans la distance focale et un champ de vision de 33,8 à 38,5 °. MAHLI a à la fois blanc et ultraviolet LED illumination pour l' imagerie dans l' obscurité ou la fluorescence imagerie. MAHLI a également mécanique de mise au point dans une plage de distances à l' infini millimètres. Ce système peut faire des images avec mise au point d' empilage de traitement. MAHLI peut stocker soit les images brutes ou faire prédictive ou compression JPEG sans perte en temps réel. L'objectif d'étalonnage pour MAHLI inclut des références de couleurs, un graphique métrique de barre, un penny Lincoln VDB 1909, et un modèle stairstep pour l' étalonnage de profondeur.

Alpha Particle X-ray Spectrometer (APXS)

Le dispositif irradie les échantillons avec des particules alpha et des cartes des spectres de rayons X qui sont réémis pour déterminer la composition élémentaire des échantillons. La curiosité est APXS a été développé par l' Agence spatiale canadienne . MacDonald Dettwiler (MDA) , la société aérospatiale canadienne qui a construit le Canadarm et RADARSAT , étaient responsables de la conception technique et la construction de l'APXS. L'équipe scientifique APXS comprend des membres de l' Université de Guelph , l' Université du Nouveau-Brunswick , l' Université de Western Ontario , la NASA , l' Université de Californie, San Diego et l' Université Cornell . L'instrument APXS tire profit de l' émission de rayons X induite par des particules (PIXE) et la fluorescence aux rayons X , précédemment exploitées par le Mars Pathfinder et les Mars Exploration Rovers .

Chemistry and Mineralogy (chemin)

La curiosité est CheMin Spectromètre sur Mars (11 Septembre, 2012), une entrée d'échantillon Aperçu fermé et ouvert.
Première diffraction des rayons X vue du sol martien ( Curiosité à Rocknest , le 17 Octobre 2012).

CheMin est la chimie et minéralogie des rayons X de diffraction de poudre et de fluorescence instrument. CheMin est l' un des quatre spectromètres . Il peut identifier et quantifier l'abondance des minéraux sur Mars. Il a été développé par David Blake à la NASA Ames Research Center et le Jet Propulsion Laboratory , et a remporté le gouvernement NASA 2013 Invention de la récompense d'année. Le robot peut forer des échantillons de roches et de la poudre fine résultante est versée dans l'instrument par l' intermédiaire d' un tube d' entrée d' échantillon sur le dessus du véhicule. Un faisceau de rayons X est ensuite dirigé à la poudre et la structure cristalline des minéraux qu'elle dévie à angles caractéristiques, ce qui permet aux scientifiques d'identifier les minéraux en cours d' analyse.

Le 17 Octobre 2012, à « Rocknest », la première analyse par diffraction des rayons X du sol martien a été réalisée. Les résultats ont révélé la présence de plusieurs minéraux, y compris feldspath , pyroxènes et olivine , et a suggéré que le sol martien dans l'échantillon était similaire aux « érodées sols basaltiques » des volcans d' Hawaï . Le paragonetic tephra d'un hawaïenne cône de scorie a été extrait pour créer martienne régolite simulants pour les chercheurs à utiliser depuis 1998.

Analyse d'échantillon à Mars (SAM)

Les premières photos de nuit sur Mars (gauche / lumière blanche UV droite) ( Curiosité visualisation Sayunei roche, 22 janvier 2013)

La suite d'instruments SAM analyse organiques et les gaz des deux échantillons atmosphériques et solides. Il se compose d'instruments développés par la NASA Goddard Space Flight Center , le Laboratoire Inter-Universitaire des Systèmes Atmosphériques (LISA) (exploités conjointement par la France CNRS et universités de Paris), et la robotique Honeybee , ainsi que de nombreux partenaires extérieurs supplémentaires. Les trois instruments principaux sont un quadripôle spectromètre de masse (QMS), un chromatographe en phase gazeuse (GC) et un spectromètre à laser accordable (TLS) . Ces instruments effectuer des mesures de précision de l' oxygène et du carbone isotope ratios en dioxyde de carbone (CO 2 ) et le méthane (CH 4 ) dans l' atmosphère de la planète Mars , afin de faire la distinction entre leur géochimique ou biologique d' origine.

Outil de suppression de poussière (DRT)

Première utilisation de la curiosité de l » outil de suppression de poussière (DRT) (6 Janvier 2013); Ekwir_1 roche avant / après le nettoyage ( à gauche) et gros plan ( à droite)

L'outil de suppression de poussière (DRT) est un moteur, une brosse à poils de fil sur la tourelle à la fin de la curiosité du bras. La DRT a d' abord été utilisé sur une cible de rock nommé Ekwir_1 le 6 Janvier 2013. Honeybee Robotics construit la DRT.

Détecteur d'évaluation de rayonnement (RAD)

Cet instrument a été le premier des dix instruments MSL être activés. Son premier rôle était de caractériser le large spectre de l' environnement de rayonnement trouvé à l' intérieur du vaisseau spatial pendant la phase de croisière. Ces mesures ont jamais été fait avant de l'intérieur d'un vaisseau spatial dans l' espace interplanétaire. Son objectif principal est de déterminer les besoins en viabilité et de blindage pour les explorateurs humains potentiels, ainsi que pour caractériser l'environnement de rayonnement sur la surface de Mars, où il a commencé à faire immédiatement après MSL a atterri en Août 2012. Financé par l'Exploration Systems Mission Direction à siège de la NASA et l' Agence spatiale allemande (DLR), RAD a été développé par l' Institut de recherche du Sud - Ouest (SwRI) et le groupe de physique extra - terrestre à Christian-Albrechts-Universität zu Kiel , Allemagne.

Dynamic albédo des neutrons (DAN)

Un tube scellé pulsé source de neutrons et le détecteur pour mesurer un atome d' hydrogène ou de la glace et de l' eau au niveau ou près de la surface de Mars, fourni par l' Agence spatiale russe , et financé par la Russie.

Mars Descent Imager (MARDI)

caméra MARDI

A été fixé au MARDI coin avant gauche inférieure du corps de curiosité . Au cours de la descente vers la surface martienne, mardi a pris des images de couleur à 1600 × 1200 pixels avec un temps d'exposition de 1,3 milliseconde à partir de distances d'environ 3,7 km (2,3 mi) à proximité de 5 m (16 pi) du sol, à un taux de quatre images par seconde pendant environ deux minutes. MARDI a une dimension de pixel de 1,5 m (4,9 pieds) à 2 km (1,2 mi) à 1,5 mm (0,059 in) à 2 m (6,6 pieds) et a un champ circulaire 90 ° de la vue. MARDI dispose de huit giga - octets de mémoire tampon interne qui est capable de stocker plus de 4000 images brutes. Imagerie mardi a permis à la cartographie de terrain environnant et l'emplacement de l' atterrissage. JunoCam , construit pour le vaisseau spatial Juno , est basé sur MARDI.

Bras robotique

Première utilisation de la curiosité de scooper comme il tamise une charge de sable à Rocknest (7 Octobre 2012) Fréquence

Le mobile a une longue de 2,1 m (6,9 ft) bras robotisé avec une tourelle de maintien en forme de croix de cinq appareils qui peut tourner grâce à une plage de rotation de 350 °. Le bras utilise trois joints pour l' étendre vers l' avant et pour le ranger de nouveau pendant la conduite. Il a une masse de 30 kg (66 lb) et son diamètre, y compris les outils montés dessus, est d' environ 60 cm (24 in). Il a été conçu, construit et testé par MDA Systems aux États - Unis , se fondant sur leur travail de bras robotisé avant le Mars Surveyor 2001 Lander , le Phoenix atterrisseur, et les deux Mars Exploration Rovers , Spirit et Opportunity .

Deux des cinq appareils sont in situ instruments ou de contact connu sous le nom spectromètre à rayons X (APXS) et la lentille Mars main Imager (caméra MAHLI). Les trois autres sont associés à l' acquisition d' échantillon et les fonctions de préparation de l' échantillon: une perceuse à percussion ; une brosse; et des mécanismes pour l' excavation, de tamisage et de portionnement échantillons de roche et de sol en poudre. Le diamètre du trou dans une roche après le forage est de 1,6 cm (0,63 in) et jusqu'à 5 cm (2,0 pouces ) de profondeur. Le foret comporte deux bits de réserve. Le bras mobile et le système tourelle peut placer les APXS et MAHLI sur leurs cibles respectives, et obtenir également l' échantillon en poudre de l' intérieur de la roche, et de les livrer aux SAM et CheMin analyseurs à l' intérieur du mobile.

Depuis le début de 2015 , le mécanisme de percussion dans l'exercice qui aide à ciseau dans la roche a eu un court - circuit électrique intermittente. Le 1er Décembre, 2016, le moteur à l' intérieur du forage a provoqué une défaillance qui empêche le mobile de se déplacer le bras robotisé et d' entraînement vers un autre emplacement. Le défaut a été isolé au frein d'alimentation de tiges de forage et les débris interne est suspecté de provoquer le problème. Le 9 Décembre, les opérations de conduite et de bras robotique ont été défrichées pour continuer, mais le forage sont restées suspendues indéfiniment. La curiosité équipe a continué d'effectuer des diagnostics et des essais sur le mécanisme de forage tout au long de 2017.

Les comparaisons à d'autres missions Mars

Deux ingénieurs Jet Propulsion Laboratory stand avec trois véhicules, en fournissant une comparaison de la taille de trois générations de rovers. Avant et au centre est la roue de secours de vol pour le premier rover Mars, Sojourner , qui a atterri sur Mars en 1997 dans le cadre du projet Mars Pathfinder. Sur la gauche est un véhicule d'essai Mars Exploration Rover (MER) qui est un frère de travail à Spirit et Opportunity , qui a atterri sur Mars en 2004. A droite est un mobile de test pour le Mars Science Laboratory, qui a atterri Curiosity sur Mars en 2012 .
Sojourner est de 65 cm (2,13 pi) de long. L'exploration de Mars Rovers (MER) sont de 1,6 m (5,2 ft) de long. Curiosité sur la droite est de 3 m (9,8 pieds) de long.

La curiosité a une avancée charge utile de l' équipement scientifique sur Mars. Il est le quatrième NASA rover surface sans pilote envoyé vers Mars depuis 1996. rovers Mars succès précédents sont Sojourner de la mission Mars Pathfinder mission (1997) et Esprit (2004-2010) et Opportunity (2004-présent) rovers du Mars Exploration Rover mission .

La curiosité est de 2,9 m (9,5 pieds) de long par 2,7 m (8,9 ft) de large par 2,2 m (7,2 ft) de hauteur, plus grande que Mars Exploration Rover, qui sont de 1,5 m (4,9 ft) de longueur et a une masse de 174 kg ( 384 lb) dont 6,8 kg (15 lb) d'instruments scientifiques. Par rapport à Pancam sur l'exploration rovers, le MastCam-34 a 1,25 x ultérieure résolution spatiale et la MastCam-100 a 3,67 × résolution spatiale plus élevée.

La région du mobile est mis à explorer a été comparé au Four Corners région de l'ouest en Amérique du Nord. Cratère Gale a une superficie similaire à Connecticut et Rhode Island combiné.

Colin Pillinger , chef du Beagle 2 projet, a réagi avec émotion au grand nombre de techniciens de surveillance Curiosité de descente, parce que Beagle 2 avait seulement quatre personnes de surveillance il. Le Beagle 2 équipe a fait une vertu de la nécessité; On savait qu'il n'y avait aucune chance d'obtenir des fonds en Europe, à cette époque, de l'échelle considérée précédemment nécessaire pour un rover Mars, l'équipe a utilisé des méthodes innovantes pour réduire le coût à moins de 4% du coût de la curiosité mission. Ils ont également eu un seul coup, sans financement pour des missions répétées (il a été nommé Beagle 2 en tant que successeur du HMS  Beagle , pas un mobile plus tôt). Il a été considéré comme un grand risque, et, bien que Beagle 2 a survécu avec succès son entrée, la descente et l' atterrissage, le déploiement incomplet des panneaux solaires entravées communication sur Terre. L'équipe a proposé qu'un lancement futur pourrait prendre plusieurs low-cost Beagle -type Landers, avec une attente réaliste que la grande majorité serait couronnée de succès, ce qui permet l' exploration de plusieurs parties de Mars et peut - être des astéroïdes, le tout pour un coût considérablement inférieur à un expédition rover "normal".

Le nom: Curiosité

Clara Ma
Clara Ma, gagnant du concours nommant Mars Science Laboratory

Un NASA panneau sélectionné le nom Curiosité la suite d' un concours étudiant national qui a attiré plus de 9000 propositions par Internet et par courrier. Un étudiant de sixième année de Kansas , douze ans , Clara Ma de tournesol Elementary School à Lenexa, Kansas , a présenté l'entrée gagnante. Comme son prix, Ma a gagné un voyage à la NASA de Jet Propulsion Laboratory (JPL) à Pasadena, en Californie , où elle a signé son nom directement sur le mobile comme il était en cours d' assemblage.

Ma a écrit dans son essai gagnant:

La curiosité est une flamme éternelle qui brûle dans l'esprit de tout le monde. Il me fait sortir du lit le matin et je me demande ce qui surprend la vie va jeter à moi ce jour-là. La curiosité est une force puissante. Sans elle, nous ne serions pas que nous sommes aujourd'hui. La curiosité est la passion qui nous pousse dans notre vie de tous les jours. Nous sommes devenus des explorateurs et des scientifiques avec notre besoin de poser des questions et de se demander.

Atterrissage

Site d'atterrissage

La curiosité a atterri dans le quadrilatère 51 (surnommé Yellowknife) de Aeolis Palus dans le cratère Gale . Les coordonnées du site d'atterrissage sont les suivantes : 4 ° 35'22 "S 137 ° 26'30" E  /  4,5895 137,4417 ° S ° E / -4,5895; 137.4417 . L'emplacement a été nommé Bradbury Landing en l' honneur de l' auteur de science-fiction Ray Bradbury . Cratère Gale, environ 3,5 à 3800000000 ans cratère d'impact, est émis l' hypothèse d'avoir d' abord été progressivement rempli par les sédiments ; premier dépôt d'eau, puis déposé le vent, peut - être jusqu'à ce qu'il soit complètement couvert. Vent l' érosion puis écumé les sédiments, laissant une montagne isolée haute de 5,5 km (3,4 mi), Aeolis Mons ( « mont Sharp »), au centre du grand cratère 154 km (96 mi). Ainsi, on croit que le mobile peut avoir la possibilité d'étudier deux milliards d' années de l' histoire martienne dans les sédiments exposés dans la montagne. De plus, son site d'atterrissage est à proximité d' un ventilateur alluviale , qui est émis l' hypothèse d'être le résultat d'un écoulement de l' eau souterraine, soit avant le dépôt des sédiments érodés ou encore dans l' histoire géologique relativement récente.

Selon la NASA, on estime que 20 000 à 40 000 résistant à la chaleur des spores bactériennes étaient curiosité au lancement, et jusqu'à 1000 fois ce nombre peut - être pas été comptés.

Curiosité et ses environs comme vue par MRO / HiRISE . Nord reste. (14 Août 2012; couleurs amélioré )

Le rôle de Rover dans le système d'atterrissage

vidéo NASA décrivant la procédure d'atterrissage. NASA surnommé l'atterrissage comme « sept minutes de terreur ».

Précédent NASA rovers Mars est devenu seulement actif après l'entrée réussie, la descente et l' atterrissage sur la surface martienne. Curiosité , d'autre part, était actif quand il a touché la surface de Mars, en utilisant le système de suspension mobile pour l'ensemble vers le bas final.

Curiosité transformé à partir de sa configuration de vol repliée à une configuration d'atterrissage tandis que l'étape engin spatial MSL abaissé au -dessous de la descente de l' engin spatial simultanément avec une attache 20 m (66 pieds) à partir du système « ciel grue » à un palier de roues souples vers le bas sur la surface de Mars. Après que le rover a touché le sol , il a attendu 2 secondes pour confirmer qu'il était sur un terrain solide a alors tiré plusieurs attaches pyrotechniques activation des coupe-câbles sur la bride pour se libérer de la phase de descente de l' engin spatial. La phase de descente a volé alors loin à un atterrissage d'urgence, et le mobile lui - même prêt à commencer la partie scientifique de la mission.

La couverture, l'impact culturel et héritage

Célébration éclate à la NASA avec l'atterrissage réussi du rover sur Mars (6 Août 2012).
Le président Barack Obama félicite de la NASA Curiosity équipe (13 Août 2012).

La vidéo en direct montrant les premières images de la surface de Mars était disponible à la NASA TV , à la fin des heures du 6 Août, 2012 PDT, y compris des entrevues avec l'équipe de la mission. Le site de la NASA momentanément est devenu indisponible du très grand nombre de personnes qui visitent, et un canal de 13 minutes extrait de la NASA des débarquements sur son YouTube a été arrêté une heure après l'atterrissage par un système automatisé DMCA avis de retrait de Scripps Nouvelles locales , ce qui a empêché l' accès pendant plusieurs heures. Environ 1 000 personnes se sont rassemblées à New York Times Square , pour regarder la diffusion en direct de la NASA de curiosité l » atterrissage, comme des images était affiché sur l'écran géant. Bobak Ferdowsi , directeur de vol pour l'atterrissage, est devenu un mème Internet et a atteint le statut de célébrité Twitter, avec 45.000 nouveaux adeptes abonnant à son compte Twitter, en raison de sa coupe de cheveux Mohawk avec des étoiles jaunes qu'il portait lors de l'émission télévisée.

Le 13 Août 2012, le président américain Barack Obama , appelant à bord d' Air Force One pour féliciter la curiosité équipe, a déclaré: « Les gars , vous êtes des exemples de savoir-faire et de l' ingéniosité américaine. Il est vraiment un exploit incroyable. » ( Vidéo (7:20) )

drapeau américain sur Mars
Plaque du président Obama et le vice - président Joe Biden signatures d » sur Mars

Les scientifiques de l' Institut de conservation Getty à Los Angeles, Californie, vu l'instrument CheMin à bord Curiosité comme un moyen potentiellement utile d'examiner des œuvres d'art anciennes sans les endommager. Jusqu'à une date récente, étaient disponibles seulement quelques instruments pour déterminer la composition sans couper des échantillons physiques assez grand pour potentiellement endommager les artefacts. CheMin dirige un faisceau de rayons X à particules aussi petites que 400 micromètres (0,016 in) et lit le rayonnement dispersé avant de déterminer la composition de l'artefact en quelques minutes. Les ingénieurs ont créé une version plus petite, portable nommée X-Duetto . Mise en place dans quelques porte - documents des boîtes -sized, il peut examiner des objets sur place, tout en préservant leur intégrité physique. Il est maintenant utilisé par des scientifiques Getty pour analyser une grande collection de musée des antiquités et les ruines romaines de Herculanum , Italie.

Avant l'atterrissage, la NASA et Microsoft publié Mars Rover Landing , un jeu téléchargeable gratuitement sur Xbox Live qui utilise Kinect pour capturer les mouvements du corps, ce qui permet aux utilisateurs de simuler la séquence d'atterrissage.

La NASA a donné le grand public l'occasion de 2009 à 2011 de soumettre leurs noms à envoyer vers Mars. Plus de 1,2 millions de personnes de la communauté internationale ont participé, et leurs noms ont été gravés dans le silicium en utilisant une machine à faisceau d'électrons utilisé pour la fabrication de dispositifs micro à JPL , et cette plaque est maintenant installé sur le pont de curiosité . Conformément à une tradition de 40 ans, une plaque avec les signatures du président Barack Obama et le vice - président Joe Biden a également été installé. Ailleurs sur le mobile est l' autographe de Clara Ma, la jeune fille de 12 ans de Kansas qui a donné Curiosité son nom dans un concours de rédaction, écrit en partie que « la curiosité est la passion qui nous pousse dans notre vie de tous les jours. »

Le 6 Août 2013, Curiosité joué audiblement « Happy Birthday to You » en l' honneur de la marque une année de la Terre de son atterrissage martien, la première fois une chanson à jouer sur une autre planète. Ce fut aussi la première musique du temps a été transmis entre les deux planètes.

Le 24 Juin 2014, Curiosité terminé une année martienne -687 jours après la Terre-Mars une fois que la recherche a eu des conditions environnementales favorables à la vie microbienne . La curiosité servira de base à la conception de la mission du rover Mars 2020 qui est actuellement prévu pour être lancé sur Mars en 2020. Certaines pièces de rechange de la construction et d' essai au sol de curiosité peuvent être utilisés dans le nouveau véhicule.

Le 5 Août, 2017, la NASA a célébré le cinquième anniversaire de la curiosité atterrissage de la mission du rover, et les réalisations exploratoires connexes, sur la planète Mars . (Vidéos: Curiosité « s cinq premières années (02:07) , Curiosité » s Point de vue: Cinq ans de conduite (05:49) , Curiosité d » découvertes sur le cratère Gale (02h54) )

Comme indiqué en 2018, des échantillons de forage prélevés en 2015 ont découvert des molécules organiques du benzène et du propane à 3 milliards année vieux échantillons de roche dans le cratère Gale .

Prix

La NASA / JPL Mars Science Laboratory / Curiosité L' équipe du projet a reçu le 2012 Robert J. Collier Trophy par l' Association National Aeronautic « En reconnaissance des réalisations extraordinaires de l' atterrissage avec succès La curiosité sur Mars, faire progresser les capacités technologiques et d' ingénierie du pays et une amélioration sensible la compréhension de l' humanité des anciens environnements habitables sur Mars « .

Images

Descente de curiosité (vidéo-02: 26 6; Août 2012) Fréquence
modèle 3D interactif du mobile (avec le bras étendu)

Composants de curiosité

images orbitales

images Rover

Autoportraits

Curiosité rover sur Mars - autoportraits
Curiosité à " Rocknest " sur
Aeolis Palus
(Octobre 2012)
Curiosité à
" John Klein " sur
Aeolis Palus
(mai 2013)
Curiosité à " Windjana " sur
Aeolis Palus
(mai 2014)
Curiosité à
" Mojave " sur
Aeolis Mons
(Janvier 2015)
Curiosité à
" Buckskin " sur
Aeolis Mons
(Août 2015)
Curiosité à
" Big Sky " sur Aeolis Mons
(Octobre 2015)
Curiosité à
" Namib " sur
Aeolis Mons
(Janvier 2016)
Curiosité à
" MurrayB " sur
Aeolis Mons
(Septembre 2016)

images larges

La curiosité de première image panoramique de la couleur à 360 ° (8 Août 2012) Fréquence
Curiosité de vue du mont de Sharp (20 Septembre 2012; version couleur brute )
La curiosité de vue de la Rocknest région. Sud est au centre, au nord est aux deux extrémités. Mont de Sharp domine l'horizon, alors que Glenelg est de gauche du centre et des pistes de rover sont droit de centre (16 Novembre 2012; équilibré blanc , version couleur brute , haute résolution panoramique ).
Curiosité de vue de Rocknest vers l' est vers le lac Point (centre) sur le chemin de Glenelg (26 Novembre 2012; équilibré blanc , version couleur brute )
Curiosité de vue du "Mount Sharp" (Septembre 9, 2015)
Curiosité de vue du ciel de Mars au coucher du soleil (Février 2013; Sun simulé par l' artiste)

Voir également

Références

Liens externes

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L'image ci-dessus contient des liens cliquablesHyperimage interactive de la topographie globale de Mars , avec recouverte emplacements de Mars Landers et rovers
Passez votre souris pour voir les noms de plus de 25 caractéristiques géographiques importantes , et cliquez pour créer un lien vers eux. Coloration de la carte de base indique par rapport élévations , à partir des données du Mars Orbiter Laser Altimeter sur la NASA Mars Global Surveyor . Blancs et bruns indiquent les altitudes plus élevées ( 12 à 8 km ); suivi par les rouges et les roses ( 3-8 km ); jaune 0 km ; les verts et les bleus sont plus basse altitude (jusqu'à -8 km ). Axes sont la latitude et la longitude ; Polonais ne sont pas représentés.
Beagle 2
Bradbury Landing
Deep Space 2
Columbia Memorial Station
Perspicacité
Mars 2020
Mars 2
Mars 3
Mars 6
Mars Polar Lander
Challenger Memorial station
green Valley
Schiaparelli EDM atterrisseur
Carl Sagan Memorial Station
Columbia Memorial Station
Station de Thomas Mutch Memorial
Gerald A. Soffen Memorial Station