Curiosity -- короткий огляд 10

На жаль, мушу визнати, що не маю належних ресурсів -- часу/сил/натхнення, щоб систематично писати тут про прогрес міжпланетних місій. Планую, щоправда, продовжувати (і відпрацювати борги -- Akatsuki, Juno, ExoMars Trace Gas Orbiter) по опису самих міжпланетних станцій -- воно корисно й мені особисто, щоб потім розібратися, що ж та місія робить, а без опису бракує терпцю ознайомлюватися достатньо детально.

Однак, ще один запис про Curiosity колись собі обіцяв зробити -- виконую обіцянку. :-) На жаль, він більш технічний та формальний, ніж попередні -- із згаданих вище причин.

Продовжимо із місця, де ми його покинули попереднього разу, на початку 900-х солів та весни 2015-го.

908-го сола марсохід зробив чергову, шосту, свердловину (область Telegraph Peak, ближче до вершини Pahrump Hills, соли 903-923), після чого, нарешті, залишив цей регіон, прямуючи до "долини" Artist's Drive. На жаль, в процесі свердління сталося коротке замикання, десь в ударному (перкусійному) механізмі свердла, з яким довелося розбиратися, і повторення тепер є постійною загрозою. CheMin виявив у добутих зразках кристобаліт і кварц. 

Telegraph Peak, Sol 918, 7 березня 2015, Right Navcam. Взято тут.

Наступну область, де перебували соли 926-949, назвали Garden City:

Долина Artist's Drive. Скельний виступ ліворуч-по центру -- Garden City.
Клікабельно!
(с) NASA / JPL / MSSS / Paul Hammond

Через ще не "використані" зразки із попередньої свердловини та проблеми із перкусійним механізмом, там нових зразків не брали -- це просто зайняло б забагато часу. Вирушили далі. 

Клікабельно!!!
Сол 960.
(с) NASA / JPL / Emily Lakdawalla

У ділянці Logan's Run таки зупинилися, фотографували, знімали спектри ChemCam:

Область Logan's Run, "скеля" Mount Shields, сол 971 (30 квітня 2015).
(с) NASA / JPL / MSSS / Elisabetta Bonora / Marco Faccin

Цікаво, що це чи не перший раз, коли марсохід змінив маршрут, щоб дослідити цікаву область, базуючись на власних фото, а не на знимках з орбіти. 

962-963 соли оцінювали стан коліс -- деградація триває, але на терпимому рівні -- міри діють.

Шлях марсохода, соли 743-974.
(с) NASA / JPL / UA / Phil Stooke

Захід Сонця на Марсі:

Захід Сонця, сол 956 (15 квітня 2015), MastCam-34.
Ціла серія фото заходу того дня: "Sunset on Mars".
(с) NASA / JPL-Caltech / MSSS / Damia Bouic

Соли 981-986: намагалися добратися до ділянки, де контактують скельні виступи Pahrump і Washboard. Не вдалося, тому повернулися до Logan’s Run і далі, до нової території, Marias Pass. Там і залишилися на час сполучення Сонця із Марсом -- Сонце занадто спотворює радіоканал, щоб оператори ризикнули передавати якісь команди, тому, в такі періоди, марсохід працює по "розслабленій" програмі -- виміри проводилися за допомогою REMS, RAD і DAN.

Поки "блукали" -- оновили софт ChemCam. Нагадаю, рік перед тим, лазер для фокусування вийшов з ладу. Проблему обійшли, виконуючи серію фото, із яких в фокусі лише одна. Однак, ефективність камери різко впала. "Патч"покращив цей процес, доручивши додаткову проміжну обробку комп'ютеру марсохода.

Маршрут  за соли 924-1000  і далі -- сполучення ж, пауза в русі на три тижні.
(с) Emily Lakdawalla

Після того, як Марс показався з-за Сонця, продовжили роботу. Зокрема -- зробили чергову свердловинку, (сол 1060) -- роботу свердла вдалося відновити.

Колір матеріалу із різних "свердловин". Відображає різний склад. Кольори штучні -- "перенасичені". Клікабельно!
(c) NASA / JPL / MSSS / Gerald Eichstädt

Отримавши додаткову нагоду, під час вимушених канікул, науковці проаналізувавши дані та виявили, що проїжджали попри ділянку, багату кремнієм і, здавалося, з високою концентрацією зв'язаного водню. Це видалося науковцям достатньо цікавим, щоб повернутися назад. Після певних блукань і з третьої спроби, знайшли місце, де і кремній є і дотягнутися приладами безпечно можна. Там просвердлили чергову дірку, на 1060-му солі. Паралельно зробили селфі і 1066-го вирушили далі. (Їх намагаються робити кожної довшої зупинки, зокрема і для контролю за руйнуванням коліс).

 

Чергове селфі. Сол 1065, MAHLI. Клікабельно!
(c) NASA / JPL-Caltech / MSSS / Damia Bouic

При тому, повернулися до "швидкісного" руху, хоч і відносно повільного -- 10-40 метрів за за сол, через складний рельєф та потребу берегти колеса:

Маршрут протягом солів  960-1099.
(c) NASA / JPL / UA / Phil Stooke

Дорога перед Марсоходом. Сол 1100. (10 вересня 2015).
Клікабельно!
(с) NASA / JPL / MSSS / Emily Lakdawalla

Наступні соли, в районі Stimson провели два буріння поруч, з інтервалом всього 18 солів і парою метрів між ними. Справа в тому, що там деякі тріщини оточені білим гало, яке, за даними ChemCam, багате на кремній, тому скористалися нагодою краще розібратися із тим кремнієм та геологічним контекстом формування мінералів, що його містять.

Гало навколо тріщин, область Stimson. NavCam, зліва направо, зверху вниз, соли: 1083, 1087, 1093, 1094.
(c) NASA / JPL

Свердловини: Big Sky, сол 1119  -- праворуч, та Greenhorn, сол 1137 -- ліворуч. (Фото від 23 жовтня 2015).
(c) NASA / JPL / MSSS / Emily Lakdawalla

Після цього, трішки покрутившись поруч, в надії отримати додаткові дані, рушили далі:

Маршрут протягом солів 1099-1162.
(с) NASA / JPL / UA / Phil Stooke

Поки марсохід їхав, науковці аналізували результати і виявили несподіваний мінерал -- тридиміт (tridymite), високотемпературну модифікації кварцу, яка аж ніяк не мала б виникнути в умовах того древнього марсіанського озерця, по дну якого повзе марсохід -- реконструюючи самі умови, власне, із інших даних марсоходу.

Виявилося, що білі гало, ймовірно, були збагачені кремнієм вже на місці -- у результаті вимивання водою інших мінералів, абощо. Чи є якийсь зв'язок із тридимітом -- поки невідомо. Крім того, детальніший аналіз показав -- нейтрони, зафіксовані DAN, були пов'язані не із воднем, а з кремнієм.

Також, аналіз свідчить, що область Murray багато старша за Stimson -- можливо, на десятки чи сотні мільйонів років.

Детальніше про ці результати див. "Curiosity stories from AGU: The fortuitous find of a puzzling mineral on Mars, and a gap in Gale's history".

Наступною ціллю Curiosity стали дюни  Bagnold -- молоді (відносно!) та активні -- їх рух помітно з орбіти. Якраз перед в'їздом туди було вперше зроблено селфі із допомогою MastCam -- для документування стану запиленості поверхні станції до, щоб порівняти із тим, що буде після: "For the first time ever, a Curiosity Mastcam self-portrait from Mars". Вирушили 1 листопада 2015, що відповідало солу 1151.

Маршрут протягом солів 974-1192, наближаючись до дюни Bagnold.
(с) NASA / JPL / UA / Phil Stooke

Дюни справді виявилися дивними. Акуратно відсортовані -- без пилюки та дрібних піщинок, зате із олівіном:

Дюни Bagnold під мікроскопом -- MAHLI. Сол 1184, 6 грудня 2015.
(с) NASA / JPL / MSSS / Emily Lakdawalla

На жаль, їхати по них виявилося не простіше, ніж по більш звичних дюнах, тому намагалися залишати хоч пару коліс на твердому ґрунті:

Маршрут, соли 1172-1215.
(с) NASA / JPL / UA / Phil Stooke

Дюна "Наміб", сол 1194. Її рух помітний навіть з орбіти.
(c) NASA / JPL / Thomas Appéré

Паралельно випробовували систему автономної навігації, яка сама прокладатиме безпечний маршрут, без зворотного зв'язку із Землею -- AEGIS (Autonomous Exploration for Gathering Increased Science) .

Просто дивитися на дюни науковцям нецікаво -- вони захотіли взяти зразки для більш безпосереднього дослідження.

Забір зразків дюни Наміб. Сол 228, 19 січня 2016.
(с) NASA / JPL / MSSS

Прибули 1221-го, 1224-го дрібні пилинки були доставлені SAM та CheMin. Під час солу 1228, сито в  CHIMRA  було використано, щоб відділити піщинки середнього розміру (1 мм) та передати їх SAM (сол 1230). Для кращої чутливості, SAM любить подвійні чи потрійні зразки, але процедура просіювання дозволяє формувати лише зразок за раз, тому планували повторити її декілька раз. Однак, потім із CHIMRA почалися проблеми, продовжити доставку зразків не вдалося, вирішили проаналізувати SAM те, що вже є і 1244-го вирушили далі. 

Але роботу руки відновили раніше, 1241-го. Користуючись нагодою, вдалося зробити найдетальніше фото на Марсі. Для цього довелося розташувати камеру MAHLI, яка знаходиться на бурильній головці, вагою 34 кг, яка, у свою чергу, закріплена на роборуці вагою 67 кг, на віддалі 26 міліметрів від поверхні піску! При чому, хоча камера має захист від втикання в камінь -- спеціальний штир, довжиною 19 мм, який автоматично зупиняє рух головки, він недостатньо чутливий для того, щоб вберегти камеру від занурення в пісок, тому вимоги до точності були дуже серйозні. І все це -- на Марсі.

Результат трудів -- фото із роздільною здатністю 15.6 мікрометрів на піксель, найбільше детальне для не штучних об'єктів на Марсі:

Марсіанський пісок. Сол 1241, 2 лютого 2016, MAHLI, 24.8 мм від поверхні. На фото частки, які пройшли 150-мікронне сито, тому їх розмір менший за цю величину.

Цитуючи Емілі: "Looking at the images of the sand at Namib, Ken is rueful, because, he told me, the dune sands have turned out much finer than he had predicted in his Master's thesis work, 25 years ago. "My master's thesis has been tested and found wrong by my own instrument," he laughed. Science!" -- в науці таке буває! Звичайно, нормальний вчений чесно визнає помилку у таких випадках.

Місця забору зразків дюни. Ех, згадую емоції від перших побачених мною таких "траншейок" на Місяці та Марсі. Сол 1241. Підписи див. за посиланням.
(c) NASA / JPL / MSSS / Emily Lakdawalla

Поміж це марсохід не забуває і про дистанційні дослідження (особливо поки розслідується черговий збій контактних інструментів -- на жаль, ремонтних майстерень на Марсі поки немає, а станція потроху старіє):

Ліве зображення -- MastCam-100, сол 1240, 12:40 місцевого часу, праворуч -- картинка від "дальнобойного мікроскопу", ChemCam Remote Micro-Imager, зроблене 1240-го, о 12:25, розфарбоване даними із фото ліворуч.
(с) NASA / JPL / MSSS / LANL / CNES / IRAP / Thomas Appéré

Наступні соли область дюн, які були доволі помітною перешкодою, нарешті, перетнули:

Маршрут протягом солів 1153-1310. За посиланням нижче -- анагліфи, рекомендую!
(с) NASA / JPL / UA / Phil Stooke / Emily Lakdawalla

Знову, вже певне востаннє, зустріли контакт регіонів Murray і Stimson:

Зверху -- пісковик області Stimson, нижче -- аргіліт (mudstone) області Murray. Сол 1267, 28 лютого 2016.
(c) NASA / JPL / MSSS / Emily Lakdawalla

Трапляються там такі от, майже містичні, штуки:

MastCam, сол 1277, 10 березня 2016.
(с) Justin Cowart

Перетнувши дюни, Curiosity почав дряпатися вверх, схилами, названими Murray Buttes -- пагорбами Мюррея. При цьому він рухається в майбутнє, по геологічній шкалі історії Марса. Але так як все це область Murray, більше їхатиме, ніж колупатиметься.

Маршрут Curiosity протягом солів 1167-1369. Клікабельно!!!
(с) NASA / JPL / UA / Phil Stooke

Але, все відносно -- поміж 1310 і 1370-м було зроблено три свердловини -- Lubango, 1320-го, Okoruso, 1332-го, і Oudam -- 1361-го.

1320-го було зроблено десяту свердловину, в районі Lubango (пам'ятаємо, назви умовні -- для зручності команди марсоходу). Це -- модифікований пісковик із області Stimson. Поміж іншого, цікава вона тим, що зробили її всього за тиждень! (На жаль, на віддалі Марса, така дрібничка, як дірка в камені -- дрібниця для геолога тут, на Землі, займає, зазвичай, значно більше тижня). 1316-го вирішили, що буде цікаво дослідити дане місце, 1317-го вийшли на позицію, почистили щіточкою 1318-го, цього та наступного сола провівши аналіз ALPX та фотографування мікроскопом MAHLI, перевірили, як камінь себе веде під навантаженням -- поклали на нього руку, 1319-го, і нарешті, 1320-го -- все. Попереднє "міні-свердління" пропустили,  очевидно, маючи впевненість, що в ньому потреби немає -- камінь стабільний.

Okoruso -- немодифікований пісковик тієї ж Stimson, "буріння" проведено всього лиш через 12 днів після початку попередньої "кампанії". Наступна точка, Oudam -- це вже Murray, але даний регіон таки різний у різних місцях, і подробиці геологам явно цікаві.

11 травня 2016 минуло два марсіанських роки роботи марсохода Curiosity! Фото святкового торта див. тут :-).

З того приводу команда опублікувала інфографіку погоди за той час:

Марсіанська погода протягом двох місцевих років.
(с) NASA / JPL-Caltech / CAB (CSIC-INTA)

На ній -- два повних роки, тому видно як сезонні зміни, так і варіації від року до року. Температура -- цілком собі терпима, хоч і не "кімнатна", а от із тиском -- бардак...

На жаль, збої відносно часті -- не зупинявся на них тут детально, але, в першу чергу це збої руки -- неймовірно складної конструкції; короткі замикання RTG, відомі ще по сестринському генератору Cassini, відносно безобідні, але набридливі; іноді -- програмні збої тієї чи іншої природи. За подробицями -- див. посилання нижче. Колеса ведуть себе добре -- десяток кілометрів мають ще протягнути. Кажуть, енергії RTG перестане вистачати для повноцінного ввімкнення станції десь в 2025-му, то коліс має до того моменту вистачити.

13-ту дірку просвердлили в області Marimba, 1422-го, (6-го серпня 2016 - якраз на четверту земну річницю посадки). Свердління проходило із збоями та затримками, але завершилося успішно, всього за 11 солів. Зокрема, довелося відмовитися від ударного механізму CHIMRA, у якому підозрілі короткі замикання, обмежившись, і для висипання зразків у внутрішні прилади -- теж, лише вібратором.

Горби Мюррея із марсоходом (штучно накладеним! -- а то набіжать зараз конспіролухи :-) для масштабу:

Панорама горбів Мюррея, 5 серпня 2016, "вфотошоплено" марсохід, для масштабу.
(c) NASA / JPL / MSSS / Seán Doran

І з людиною:

Астронавт -- для масштабу. Базове фото -- сол 1419, 3 серпня 2016.
(с) NASA / JPL / MSSS / Seán Doran

Більше таких фотомонтажів за посиланням: "How big is that butte?".

Залишивши позаду горби Мюррея, які самі по собі науково не дуже цікаві, хоч і ефектні на фото, марсохід зробив ще одну свердловину, Quela. Перша спроба була 1461-го, стався збій, успішно повторили спробу через два соли. Після чого славнозвісні горби, про які розмова йде мало не від посадки, нарешті залишилися позаду:

Маршрут протягом солів 1153-1487. За посиланням нижче -- і в 3D.
(c) NASA / JPL / UA / Phil Stooke / Emily Lakdawalla

Рухаючись областю Мюррея, свердловини робили відносно часто. Як вже згадувалося, рух відбувається вверх, по геологічній шкалі в майбутнє, тому цікаво спостерігати зміни. Confidence Hills були на висоті 4460м нижче умовного середнього рівня (на Землі ми б це назвали рівнем моря), а на початку грудня станція знаходиться на 4336м нижче нього, тобто, піднялися на 124 вверх по формації Мюррея. За оцінками з орбіти, це десь 2/3 її товщини --  потім почнеться інша геологічна область, (метрів через 1500 по горизонталі), багата гематитом. 

Черговою діркою стала "Sebina". В процесі зіткнулися з ще однією проблема із зразками -- вітер здуває дрібну пилюку, перш ніж AXPS встигають прицілити  і покласти на неї! Тому, зокрема, у місці Sebina, зловити викинуту купку пилу намагалися 1493-го, потім 1494-го, нарешті це вдалося аж 1496-го. Через таку рухливість піску, щоб не забруднити лінзи MAHLI, заборонили наближати її до зразків із "свердловин" із відкритою кришкою. Воно не дуже заважає науці, але псує візуальну якість зображень...

Здування пилюк. На місці залишилася лише дрібка, яка була закрита APXS.
(c) NASA / JPL / MSSS / Emily Lakdawalla

В області Precipice спробували ще свердлити, не використовуючи перкусійний механізм, із яким були проблеми, але знову завадило коротке замикання. На цей раз багато більш загрозливе -- у механізмі, що висовує свердло. Без перкусійного механізму, який збоїв раніше, м'які камені ще можна свердлити, а без цього -- забір зразків каменю стає неможливим... Детальніше див. "Curiosity Rover Team Examining New Drill Hiatus". Станом на 9-те грудня із проблемою ніби справилися, але ситуація загрозлива...

Маршрут протягом солів  1468-1546.
(c) NASA / JPL / UA / Phil Stooke

По дорозі марсохід проаналізував ChemCam залітний метеорит:

Сол 1505, метеорит Egg Rock. Перший метеорит, проаналізований ChemCam. (Нагадаю -- ми добре знаємо, які метеорити бувають, тому, дивлячись на них, можемо зрозуміти, як перебування на Марсі їх трансформувало.)
(с) NASA / JPL / MSSS / LANL / CNES / IRAP / LPGNantes / CNRS / IAS / Thomas Appéré

Станом на 22 грудня, марсохід зайнятий відносно розслабленою програмою -- свята. Він спостерігає за погодою та змінами в навколишньому середовищі. Повернення до активної роботи планується вже в 2017 році, 3 січня.

Закінчуємо 2016-й на Марсі.
(c) (c) NASA / JPL / MSSS

На завершення -- свіжа-свіжа картинка, сьогоднішня на момент написання, 25 грудня 2016:

Марс. Ліва Navcam, сол 1559, 2016-12-25 03:21:18 UTC.
(с) NASA/JPL-Caltech

Додатково -- підсумок, станом на кінець 2016

Curiosity провів на Марсі більше двох марсіанських та більше чотирьох земних років -- 1500+ солів! Проїхав більше 15 км:

Загальний шлях марсохода, по сол 1536 та подальший запланований маршрут. Фото -- з Mars Reconnaissance Orbiter CTX, розфарбоване згідно фотографій камери HRSC на Mars Express. Жовті поперечні лінійки -- кілометраж, білі кружечки -- свердловини, чорні -- місця, де відбувалися "наукові" зупинки, але без "бурових робіт".

(с) NASA / JPL / MSSS / ESA / HRSC / Emily Lakdawalla

Зразу наведу фото всіх півтора десятки свердловин, зроблених до цього моменту:

Повна колекція свердловин, станом на грудень 2016. Подробиці див. за посиланням нижче.
(c) NASA / JPL / MSSS / Emily Lakdawalla / Sebina image processing by James Sorenson

Поки -- все. А попереду -- Гора Шарпа, із новими, хай і розтягнутими в часі, відкриттями та пригодами:

Гора Шарпа. Mastcam, Сол 1516, 10 листопада 2016.
Кольори збалансовано так, щоб побачити Марс за земних умов освітлення та атмосфери -- ніби цю ділянку перенесли на Землю. (Геологам таке представлення буває корисним :-)
(с) NASA/JPL-Caltech/MSSS

Література:

Звіти Ken Herkenhoff 

• Нотатки по-сольно можна почитати за наступним посиланням: "Astrogeology News". Немає особливого сенсу їх тут перераховувати. Однак найбільш оперативна інформація саме там! "Агрегуванням" їх  надалі зайнялася Емілі, в своїх статтях, на які посилання нижче.

Аналогічні звіти від Emily Lakdawalla

• "Curiosity update, sols 896-949: Telegraph Peak, Garden City, and concern about the drill"
• "Curiosity update, sols 949-976: Scenic road trip and a diversion to Logan's Run"
• "The story behind Curiosity's self-portraits on Mars" 
• "Curiosity update, sols 978-1011: Into Marias Pass; ChemCam back in action; solar conjunction"
• "Curiosity update, sols 1012-1072: Sciencing back and forth below Marias Pass"
• "Curiosity update, sols 1073-1107: Driving toward dunes, distracted by haloes"
• "Curiosity update, sols 1109-1165: Drilling at Big Sky and Greenhorn, onward to Bagnold Dunes" 
• "Curiosity stories from AGU: The fortuitous find of a puzzling mineral on Mars, and a gap in Gale's history"
• "For the first time ever, a Curiosity Mastcam self-portrait from Mars" 
• "HiRISE image coverage of the Curiosity field site on Mars, Version 3.0"
• "Curiosity update, sols 1166-1217: First reconnaissance of Bagnold dunes"
• "Curiosity update, sols 1218-1249: Digging in the sand at Bagnold Dunes"
• "Light plays on a Martian crater rim"
• "Curiosity update, sols 1250-1310: Across the Naukluft Plateau" 
• "Quick Curiosity update, sol 1320: "Lubango," the 10th drill site on Mars"
• "Curiosity update, sols 1311-1369: Drilling at Lubango, Okoruso, and Oudam, and a turn to the south"
• "Curiosity update, sols 1373-1427: Driving up to Murray buttes, drilling at Marimba"
• "How big is that butte?"
• "Curiosity Update, sols 1428-1488: Through the Murray Buttes, drilling at Quela, and beyond"

Додатково:

• "Rover eyes on rock layers on Mars"
• "LPSC 2016: Martian Geomorphology" 
• "A Sunset on Mars: Crafting a scene from archival data"
• "Moonset over Mars":

  

  Захід Місяця Фобоса на Марсі. В фоні -- гора Шарпа. Фото Фобоса  -- сол 613 (28 квітня ще аж 2014), фонові фото зроблені 610-го сола.
  (c) NASA / JPL / MSSS / Justin Cowart

• "Curiosity Rover Team Examining New Drill Hiatus"
• "Сирі" зображення із Марса.

А от http://spaceflight101.com/ "здалися", "покинувши" MSL Curiosity приблизно тоді ж, як і я -- в 2015-му.