Eccolo, L'ultimo impavido rover su Marte della NASA. Circa le dimensioni di un piccolo SUV, Curiosity è ben attrezzato per un tour del cratere Gale su Marte. Guarda le foto degli atterraggi su Marte. Foto per gentile concessione della NASA/JPL-Caltech Spostati, Spirito e opportunità:c'è un nuovo rover su Marte sul pianeta a partire da agosto 2012. Con la sua trazione a sei ruote, sistema di sospensione a bilanciere e telecamere montate su albero, potrebbe assomigliare ai suoi venerabili predecessori, ma solo nel modo in cui un camioncino assomiglia a un Humvee. Stiamo parlando di un nucleare, monster truck della scienza armato di laser, completo di pacchetto di razzi - un furto a $ 2,5 miliardi (tasse, titolo, tasse di attracco e nolo incluse).
Il Laboratorio di scienze di Marte , alias Curiosità , domina lo showroom del rover su Marte, allungando il doppio del tempo (circa 10 piedi, o 3 metri) e costruito cinque volte più pesante (1, 982 sterline, o 899 chilogrammi) come i modelli da record del 2003 della NASA, Spirito e opportunità. Viene fuoristrada pronto, senza mozzi da bloccare (e nessuno per bloccarli). Sei ruote in alluminio da 20 pollici (51 centimetri) superano ostacoli che si avvicinano a 30 pollici (75 centimetri) di altezza e accumulano 660 piedi (200 metri) al giorno sul terreno marziano.
Signore e signori, la Curiosity del 2011 racchiude più gadget di un magazzino Ronco:di tutto, dagli attrezzi per la raccolta di terra e campioni di roccia in polvere, ai setacci per prepararli e selezionarli, agli strumenti di bordo per analizzarli. Il laser di Curiosity è uno spettrometro sintonizzabile progettato per identificare i composti organici (contenenti carbonio) e determinare i rapporti isotopici degli elementi chiave. Meglio di tutto, il suo collaudato sistema nucleare, a lungo utilizzato nei satelliti, veicoli spaziali e attrezzature lunari volati a bordo delle missioni Apollo, è garantito per non lasciarti bloccato in una tempesta di polvere.
Si Certamente, La NASA è tornata al tavolo da disegno per questo, sognando una disposizione simile a un frattale per imballare la migliore selezione di corredi scientifici compatti nel più piccolo spazio possibile. Ma non crederci sulla parola:chiedi a Rob Manning, ingegnere capo del sistema di volo presso il Jet Propulsion Laboratory, chi lo chiama "di gran lunga, la cosa più complessa che abbiamo mai costruito" [fonte:JPL].
Nessuno sforzo è stato risparmiato per il rover più ambizioso della NASA fino ad oggi. Questo cavallo di battaglia condurrà più ricerca scientifica a bordo, utilizzando una suite più ampia di strumenti e sensori di laboratorio, rispetto a qualsiasi precedente modello marziano. Ordina oggi, e la NASA lo consegnerà entro 12 miglia (20 chilometri) dalla tua porta (si applicano alcune limitazioni; la porta deve trovarsi entro un'area di consegna di 250 milioni di miglia (402 milioni di chilometri)). Il tuo rover atterrerà con più precisione e coprirà un terreno più accidentato di qualsiasi altro, e avrà le migliori possibilità finora di catturare la storia del flusso d'acqua e la possibilità di antichi ambienti abitabili su Marte. Sì, se la rivista Motor Trend avesse una categoria per i passeggini spaziali, La curiosità sarebbe senza dubbio il Rover dell'anno.
Ora, perché non ci lasci tenere le chiavi mentre la porti a fare un giro di prova?
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Questa è una vista del cratere Gale, dove è atterrato Curiosity. Nota che il concetto di questo artista ha un'esagerazione verticale per dare alle persone un'idea migliore della topografia della regione. Foto per gentile concessione della NASA/JPL-Caltech/ESA/DLR/FU Berlino/MSSS Anni di prove, lo sviluppo e l'integrazione delle tolleranze ai guasti sono culminati alle 10:02 EST del 26 novembre, 2011, quando il Mars Science Laboratory (MSL) è stato lanciato dalla Cape Canaveral Air Force Station a bordo di un razzo Atlas V. È atterrato con successo su Marte all'1:32 EDT, 6 agosto 2012.
Prima di caricare Curiosity nel suo guscio, gli ingegneri hanno sottoposto il rover a una rigorosa serie di test simulando sia guasti interni che problemi esterni, punizioni che includevano centrifughe, test di caduta, prove di trazione, test di guida, prove di carico, stress test e test di cortocircuiti [fonte:JPL].
Nel frattempo, La NASA ha dovuto decidere dove esplorare il nuovo rover, come ci arriverebbe e come l'agenzia spaziale potrebbe atterrarlo in sicurezza, più facile a dirsi che a farsi.
La Terra e Marte ruotano attorno al sole a velocità diverse:686,98 giorni terrestri per Marte contro 365,26 giorni per la Terra, il che significa che la loro distanza relativa varia enormemente. Raggiungere Marte con il minor carburante possibile significava lanciarsi quando il pianeta rosso passa più vicino a noi [fonte:NASA]. Questa non era una considerazione da poco:Marte si allontana di oltre sette volte dalla Terra nel suo estremo più lontano (249,3 milioni di miglia, o 401,3 milioni di chilometri) rispetto al suo avvicinamento più prossimo (34,6 milioni di miglia, o 55,7 milioni di chilometri) [fonte:Williams].
Come un quarterback che lancia un passaggio, il sistema di lancio non mirava a dove fosse Marte, ma per dove sarebbe stato quando sarebbe arrivato il velivolo. La NASA ha lanciato quel passaggio, e il rover-football ha raggiunto il suo ricevitore rotondo e rosso più di 250 giorni dopo, ed è atterrato domenica, 6 agosto 2012 (ora legale orientale).
La NASA non ha "lanciato" MSL dalla superficie terrestre, però; l'agenzia lo ha lanciato dall'orbita planetaria. Ecco come:una volta che il veicolo di sollevamento ha raggiunto lo spazio da Cape Canaveral, il suo cono di naso, o carenatura, si aprì come una conchiglia e cadde via, insieme al primo stadio del razzo, che si staccò e precipitò nell'Oceano Atlantico. La seconda fase, un motore Centauro, poi preso a calci, mettendo l'imbarcazione in un'orbita di parcheggio. Una volta che tutto è stato allineato correttamente, il razzo ha dato il via a una seconda bruciatura, spingendo il velivolo verso Marte.
Circa 44 minuti dopo il lancio, MSL si separò dal suo razzo e iniziò a comunicare con la Terra. Mentre continuava per la sua strada, ha apportato occasionali correzioni di rotta pianificate.
Una volta che ha colpito l'atmosfera marziana, il divertimento è iniziato davvero.
Il cratere della burrascaCuriosity ha iniziato il suo viaggio esplorando Gale, un cratere da impatto incastonato tra gli altopiani meridionali di Marte e le pianure settentrionali. Misurando 96 miglia (154 chilometri) di diametro, Gale si estende su un'area equivalente al Connecticut e al Rhode Island messi insieme.
A causa delle sue dimensioni, Curiosity non poteva fare un atterraggio assistito da airbag. Anziché, il Mars Science Laboratory ha utilizzato il sistema di atterraggio della gru celeste illustrato qui, che è in grado di lanciare un rover molto più grande sulla superficie di Marte. Immagine per gentile concessione della NASA/JPL-Caltech All'interno di Marte, che si erge più in alto delle torri del Monte Rainier sopra Seattle, si erge una montagna di sedimenti alta 3 miglia (5 chilometri). Composto da strati di minerali e terreni, inclusi argille e solfati, che indicano una storia acquosa:questi strati forniranno una mappa inestimabile della storia geologica di Marte [fonti:Siceloff; Zubritsky].
L'acqua passata sarebbe fluita e raccolta nelle pianure di Gale, rendendolo un probabile deposito per i resti dei flussi, piscine e laghi, e quindi un luogo ideale per trovare prove dell'abitabilità passata di Marte.
Come il "ragno paziente silenzioso" di Walt Whitman, "La curiosità un giorno presto starà isolata su un promontorio, inviando i dati dai quali i suoi controllori di missione decideranno "come esplorare il vasto ambiente vacante". La sua rassomiglianza non si esaurisce con la licenza poetica e nemmeno con la sua esile, gambe articolate, però; si estende fino al modo in cui il rover è atterrato sulla superficie marziana.
Prima di svelarlo, però, diamo un'occhiata al salto a razzo effettuato dall'astronave quando ha raggiunto per la prima volta Marte.
Quando la navicella che trasportava Curiosity è entrata nell'atmosfera marziana a 125 chilometri dal suolo, sterzava e frenava attraverso una serie di curve a S come quelle usate dalle navette spaziali. Durante i minuti prima del touchdown, a circa 7 miglia (11 chilometri) in su, l'imbarcazione ha lanciato un paracadute per rallentare i suoi 900 mph (1, 448 km/h) discesa. Quindi ha espulso il suo scudo termico dal fondo del cono, creando un'uscita per Curiosity.
Il rover, con il suo stadio superiore attaccato alla sua schiena come un guscio di tartaruga, cadde fuori dal cono. Qualche attimo dopo, i razzi retrò montati sul bordo del palco superiore hanno preso vita, stabilizzare la coppia in una posizione sospesa a circa 66 piedi (20 metri) sopra la superficie; da qui, il palco superiore fungeva da gru del cielo, abbassando la curiosità come un ragno sulla seta. Una volta che il rover fu al sicuro a terra, la sua corda è stata tagliata, e Curiosity sono partiti per il loro viaggio [fonti:NASA; JPL].
Poco prima del touchdown, il Mars Descent Imager ha preso un video a colori ad alta definizione della zona di atterraggio. Questo filmato ha aiutato l'atterraggio e ha fornito una vista dall'alto dell'area di esplorazione per ricercatori e specialisti di missione a casa. Un'altra serie di strumenti, il Ingresso al laboratorio di scienze di Marte, Suite di strumenti di discesa e atterraggio , misurerà le condizioni atmosferiche e le prestazioni del veicolo spaziale. La NASA utilizzerà questi dati durante la pianificazione e la progettazione di missioni future.
Il nuovo sistema di atterraggio era più complicato, ma anche più precisamente controllato, di qualsiasi altro prima, consentendo ai pianificatori della missione di prendere di mira l'obiettivo a lungo desiderato di Gale Crater. Atterrare all'interno dell'area target di 20 chilometri di Curiosity all'interno del cratere sarebbe stato impossibile per Spirit e Opportunity, che aveva bisogno di un'area cinque volte maggiore quando rimbalzava nel loro pluriball dell'era spaziale. Questo successo ha aperto una serie di siti desiderabili, compresi i crateri dalle pareti ripide precedentemente vietati a causa del loro terreno difficile.
La curiosità getterà anche le basi per future missioni, proprio come le precedenti gite su Marte hanno reso possibile la spedizione del nuovo rover. Tali missioni potrebbero includere raccogliere rocce e farle volare a casa, o effettuare rilievi di superficie più ampi, alla ricerca di prove della vita microbica marziana e dei suoi ingredienti chimici chiave [fonte:NASA].
Ora che siamo atterrati sani e salvi, diamo un'occhiata al tipo di attrezzatura fornita di serie con il pacchetto del Mars Science Laboratory.
Uno sguardo a tutti gli strumenti che Curiosity racchiude © HowStuffWorks.com 2012 Che si tratti di fare le valigie per una vacanza di due settimane o di prepararsi per una spedizione scientifica in un deserto ostile a milioni di miglia di distanza, il problema di fondo rimane lo stesso:
Cosa portare, cosa portare ....
A differenza di un turista terrestre, chi può fare un salto al negozio all'angolo per sostituire uno spazzolino dimenticato, La curiosità è completamente a sé stante. Quando non c'è una squadra di riparazione su chiamata, nessun pezzo di ricambio nel bagagliaio e ogni segnale dalla Terra impiega circa 14 minuti (ad agosto 2012) per raggiungerti, l'autosufficienza è tutto ciò che hai.
La curiosità non è su Marte per fare un giro turistico, però. Ha il compito di raccogliere campioni di roccia e suolo e di inserirli negli strumenti di bordo per l'analisi. Con questo in testa, il rover è dotato di un albero della fotocamera da 7 piedi (2,1 metri) e un 7 piedi, braccio robotico a tre snodi con più accessori di un aspirapolvere industriale. Questo Acquisizione del campione/Preparazione del campione e sistema di manipolazione scaverà, polvere, trapano, polvere, raccogliere, ordinare, setacciare e consegnare campioni a una varietà di risorse analitiche [fonti:JPL; NASA; Webster]:
Il collo della curiosità, o albero, è anche dotato di strumentazione:
Al di là di questi strumenti di analisi dei campioni, il rover contiene anche gadget scientifici che esamineranno le condizioni locali, che potrebbe rivelarsi rilevante per future missioni umane o per comprendere la capacità del pianeta di sostenere la vita:
Questa è una serie impressionante di appuntamenti di lusso, ma non farà molto bene alla NASA a meno che Curiosity non ce l'abbia sotto il cofano. Diamo un'occhiata a cosa alimenta questo cucciolo.
Il "monster truck della scienza" non è un bruciatore di nitro, macchina divertente sputafuoco, o un semplice vecchio divoratore di gas a combustione interna. Né sfoggia i pannelli solari che hanno generato il succo per i suoi predecessori. No, in questa missione, La NASA è diventata nucleare.
La curiosità trae energia dall'ossido di plutonio. Quando il radioisotopo decade, emana calore, che il rover converte in elettricità tramite termocoppie. Questo Generatore termoelettrico multi-missione a radioisotopi (MMRTG) manterrà la batteria del rover ricaricata con 110 watt di energia elettrica.
Il sistema racchiude più energia rispetto all'approccio solare e non ha parti mobili da rompere, ma questo generatore può superare i buoni vecchi pannelli di arseniuro di gallio? Dopotutto, Spirit ha operato fino alla primavera del 2010, e irriducibile Opportunità sta ancora girando il suo contachilometri, avendo accumulato 21 miglia (34 chilometri) a 328 piedi (100 metri, circa una lunghezza di un campo da football americano) al giorno. Questi veicoli eccezionali hanno superato di gran lunga i loro mandati di missione di 90 giorni, in parte a causa del libero, rinnovabile, energia solare.
Bene, non bombardare ancora l'atomica. L'aspettativa di vita di 14 anni del sistema di radioisotopi potrebbe durare più a lungo del rover stesso, e non cadrà mai vittima dei capricci del clima marziano, polvere o inverno [fonte:JPL]. Oltretutto, la potenza extra vale il compromesso:Curiosity coprirà più terreno rispetto ai suoi predecessori, viaggiando a circa il doppio della loro velocità. Nel solo anno marziano (circa 687 giorni terrestri) della sua missione iniziale, accumulerà 12 miglia (19 chilometri) all'interno del cratere Gale, trasportando un carico scientifico 10-15 volte più massiccio di Spirit o Opportunity. Il potere rimarrà sempre disponibile, così come il calore in eccesso che Curiosity utilizzerà per mantenere caldi i suoi strumenti vitali [fonte:NASA].
Aiutare Curiosity a sfruttare efficacemente quella potenza è il vecchio e migliorato rover della NASA bilanciere telaio (vedi barra laterale), un insieme di tubi in titanio snodati fissati a sei ruote in alluminio così sottili da flettersi come gomma. Tutte e quattro le ruote angolari possono ruotare di 90 gradi, che consente al rover di girare sul posto. Gli ingegneri hanno in qualche modo rinforzato la sospensione di Curiosity per adattarla al suo nuovo ruolo di carrello di atterraggio, e per ospitare un veicolo più pesante che deve attraversare terreni più accidentati [fonti:Harrington; JPL].
Poco dopo l'atterraggio, quel telaio trasporterà il rover alla sua prima destinazione:uno sperone roccioso soprannominato "il recinto". La NASA ha preso di mira questa falesia perché precedenti osservazioni su Marte hanno rivelato che contiene depositi acquosi -- minerali formati in acqua. Da li, La curiosità si avventurerà nei canyon, montagne rocciose e colline che ricordano Sedona, Le rocce rosse dell'Arizona, che si è formato anche in un ambiente acquoso. Per allora, il suo primo anno marziano sarà arrivato e passato.
Da li, il rover si addentra in terreni più rocciosi e accidentati. L'esplorazione di quest'area richiederà diversi anni, ma, una volta attraversato, le telecamere del rover saranno trattate con un panorama del percorso percorso da Curiosity [fonte:NASA].
Lungo tutta la strada, il Mars Science Laboratory indagherà se esistono condizioni, o sono mai esistiti, che potrebbe supportare la vita microbica su Marte, e se indizi di tale vita rimangono conservati nelle rocce e nel suolo di Marte.
Curiosi di avere maggiori informazioni su Marte e su come arrivarci? Vai ai link nella pagina successiva.
Fare il Boogie Rocker-BogieCuriosity sfoggia lo stesso sistema di sospensione a bilanciere che trasportava i precedenti rover su Marte Sojourner, Spirito e opportunità su collina e valle marziana. Il sistema, che non impiega assali né molle, rimane stabile perché ogni ruota può muoversi su e giù indipendentemente. Grazie alla gravità marziana e all'ingegnosa ingegneria terrestre, il rover mantiene passivamente tutte e sei le ruote a terra e costantemente sotto carico, anche quando si eliminano ostacoli che si avvicinano a 30 pollici (75 centimetri). Questo equilibrio di forze fornisce una trazione vitale, particolarmente in morbido, ambienti sabbiosi. La sospensione flessibile può anche "assorbire" parte dell'inclinazione delle pendenze, mantenendo così il rover più livellato [fonti:Harrington; JPL].
