Il rover Mars senior della NASA, Opportunità, ha appena trascorso le settimane più brevi del lungo anno marziano con i suoi pannelli solari in condizioni incoraggianti per entrare in una potenziale stagione di tempeste di polvere nel 2018.

Prima della stagione della polvere arriverà il 14° anniversario terrestre degli sbarchi su Marte da parte dei due rover Spirit e Opportunity nel gennaio 2004. Le loro missioni erano programmate per durare 90 giorni marziani, o soli, equivalente a circa tre mesi.

"Non ho iniziato a lavorare a questo progetto fino a circa Sol 300, e mi è stato detto di non sistemarmi troppo perché Spirito e Opportunità probabilmente non ce l'avrebbero fatta a superare quel primo inverno marziano, "ricorda Jennifer Herman, Il team operativo del sottosistema di alimentazione è a capo di Opportunity presso il Jet Propulsion Laboratory della NASA a Pasadena, California. "Ora, Opportunity ha superato la parte peggiore del suo ottavo inverno marziano".

Il periodo di luce solare minima per il sud di Marte quest'anno è stato in ottobre e novembre. Marte impiega 1,88 anni terrestri per orbitare attorno al Sole e, come la Terra, ha un asse inclinato, quindi ottiene stagioni simili a quelle della Terra ma quasi il doppio.

Sia Opportunity che Spirit si trovano nell'emisfero sud di Marte, dove il Sole appare nel cielo del nord durante l'autunno e l'inverno, quindi l'output del pannello solare viene potenziato inclinando il rover verso nord. Lo spirito non poteva mantenere abbastanza energia per sopravvivere al suo quarto inverno marziano, nel 2009, dopo aver perso l'uso delle due ruote, molto oltre la loro vita programmata. Divenne incapace di manovrare fuori da una trappola di sabbia per l'inclinazione favorevole verso nord.

L'attuale esplorazione di Opportunity della "Perseverance Valley" scolpita nel fluido l'ha posizionata bene per lavorare in modo produttivo fino alla fine dell'autunno e all'inizio dell'inverno di quest'anno. Il rover ha utilizzato soste in località favorevoli dal punto di vista energetico per ispezionare le rocce locali, esamina la forma della valle e immagina i dintorni dall'interno della valle.

La valle scorre in discesa verso est sul pendio interno del bordo occidentale del cratere Endurance, che ha un diametro di 14 miglia (22 chilometri). Da quando sei entrato in cima alla valle cinque mesi fa, Le fermate di Opportunity tra le unità sono state in siti esposti a nord, sul bordo sud del canale. Il team del rover chiama i siti "ninfee" e pianifica percorsi da ciascuno in modo sicuro all'altro, come una rana che salta da una ninfea all'altra.

Il ruolo di Herman include consigliare agli altri della squadra quanta energia è disponibile ogni sol per attività come osservazioni scientifiche e guida. "Fare affidamento sull'energia solare per Opportunity ci tiene costantemente al corrente della stagione su Marte e del terreno su cui si trova il rover, più che per Curiosità, " ha detto. Svolge lo stesso ruolo per il più giovane rover su Marte della NASA, Curiosità, che ottiene la sua energia elettrica da un generatore termoelettrico a radioisotopi anziché da pannelli solari. Le condizioni invernali influenzano l'uso di riscaldatori elettrici e batterie su entrambi i rover, ma influenzano le attività di Opportunity molto più di quelle di Curiosity.

L'opportunità non è sempre stata su un terreno così adatto per le operazioni invernali. Nel suo quinto inverno, nel 2011-2012, ha trascorso 19 settimane in un punto perché nessun altro posto con inclinazione favorevole era a una distanza di guida accettabile. In contrasto, tenne occupato il suo primo inverno nella metà meridionale di un cratere grande quanto uno stadio, dove tutto il terreno era rivolto a nord.

Oltre all'inclinazione e alla luce diurna, altri fattori nello stato di alimentazione di Opportunity includono la quantità di polvere presente sull'array solare e nel cielo. Il vento può pulire un po' di polvere dall'array, ma può anche suscitare tempeste di polvere che bloccano la luce del sole e poi rilasciano polvere sul rover. L'autunno e l'inverno dell'emisfero australe tendono ad avere cieli sereni su Opportunity, ma la quantità di polvere sul pannello solare che va in autunno varia di anno in anno, e quest'anno la schiera era più polverosa che in tutti gli autunni precedenti tranne uno.

"Eravamo preoccupati che l'accumulo di polvere questo inverno sarebbe stato simile ad alcuni dei peggiori inverni che abbiamo avuto, e che potessimo uscire dall'inverno con una schiera molto polverosa, ma abbiamo avuto una pulizia recente della polvere che è stato bello vedere, "Herman ha detto. "Ora sono più ottimista. Se i pannelli solari di Opportunity continuano a essere puliti come hanno fatto di recente, sarà in una buona posizione per sopravvivere a una grande tempesta di polvere. Sono passati più di 10 anni terrestri dall'ultimo e dobbiamo essere vigili".

Le tempeste di polvere che circondano il pianeta sono più probabili nella primavera e nell'estate meridionali di Marte, anche se queste tempeste non si verificano ogni anno marziano. L'ultima tale tempesta, nel 2007, luce solare disponibile nettamente ridotta per Spirito e Opportunità, richiedendo tagli di emergenza nelle operazioni e nelle comunicazioni per risparmiare energia. Alcuni scienziati atmosferici anticipano che Marte potrebbe ricevere la sua prossima tempesta di polvere intorno al pianeta nel 2018.

Nei prossimi mesi, scienziati e ingegneri hanno in programma di continuare a utilizzare Opportunity per indagare su come Perseverance Valley è stata tagliata nell'orlo del cratere. "Non abbiamo visto nulla di estremamente diagnostico, nella valle stessa, su quanta acqua era coinvolta nel flusso, ", ha affermato Matt Golombek, scienziato del progetto Opportunity, di JPL. "Potremmo ottenere buoni indizi diagnostici dai depositi in fondo alla valle, ma non vogliamo essere ancora lì, perché quello è un terreno pianeggiante senza più ninfee."