Tirsdag kveld sendte ingeniører ved Space Flight Operations Facility på Jet Propulsion Laboratory i Pasadena, California, sine endelige kommandoer til rover Opportunity på Mars. Uten noe signal mottatt som svar fra den sovende roveren, kunngjorde NASA formelt slutten av oppdraget i dag.
"Jeg erklærer muligheten-oppdraget som fullstendig, og med det, Mars Exploration Rover-oppdraget som fullstendig, " sa Thomas Zurbuchen, assosiert administrator av NASA. "Jeg må si deg, dette er en emosjonell tid."
Roveren mistet kontakten med Jorden 10. juni 2018. En Mars-bred støvstorm mørklagt ellers aprikoshimmelen til den fjerde planeten fra solen, og sultet roverens solcellepaneler med nødvendig sollys. Byrået opprettholdt en årvåken i håp om at når stormen hadde avtatt, kunne roveren våkne igjen. I løpet av de mellomliggende månedene sprengte NASA en fusillade med kommandoer på roveren - i alt 835 - i tilfelle noe signal kunne bli mottatt og operasjonene ble gjenopptatt. Etter åtte måneders stillhet tok byrået beslutningen om å uttale dødstidspunktet og ta farvel med roboten.
Muligheten er halvparten av et to-rover-oppdrag kalt Mars Exploration Rovers (MER). Roerne landet separat på Mars i januar 2004. Muligheten landet i Meridiani Planum nær Martian-ekvator. Spirit, dens tvilling, landet halvveis rundt planeten, ved krateret Gusev. Rovers primære oppdrag varte i 90 Mars-dager, eller såler (ca. 24 timer og 40 minutter). To tusen soler senere sendte Spirit fortsatt vitenskapen tilbake til Jorden, og mistet kontakten til slutt i 2010. Muligheten overlevde på Mars i over 15 år.
I dag er det åtte romskip fra verdens romfartsorganer som går i bane rundt Mars, med et håndfull sett som skal lanseres neste år, inkludert NASAs Mars 2020-rover. Mars, som er en grense dempet av robotoppdagere, ligner lite på planeten vi kjente i 2000, da MER-oppdraget ble unnfanget. På det tidspunktet sirklet et enkelt romfartøy over den røde planeten: den ensomme Mars Global Surveyor. NASAs to tidligere, høyprofilerte oppdrag til Mars hadde begge mislyktes. Mars Polar Lander styrtet på planeten, og Mars Climate Orbiter forsvant, enten brant opp i den Martiske atmosfæren eller avledet ut i verdensrommet.
NASA-ingeniører som installerer solcellepaneler på Opportunity rover, 10. februar 2003. (NASA / JPL) MER kom i kjølvannet av mislykkede misjonsforslag av Ray Arvidson, professor ved Washington University i St. Louis; Larry Soderblom fra US Geological Survey; og Steve Squyres, professor ved Cornell University. Hver av de tre hadde blitt slått av David Paige fra University of California, Los Angeles, hvis mis-skjebne Mars Polar Lander ble valgt ut for fly av NASA.
"Under et [American Geophysical Union] møte stanset jeg Steve i salen, " sier Arvidson. “Jeg sa:” Jeg er en ganske så taper. Hva med deg?' Og det var starten. ”Arvidson, Squyres og Soderblom slo sammen sine forskjellige lag og satte i gang med å skrive et felles forslag om å få en rover på Marsoverflaten.
"Før Spirit and Opportunity, var det en følelse av lengsel etter å komme opp på overflaten slik at vi kunne forstå hva orbitale dataene fortalte oss, " sier Arvidson. “Å se Mars fra fire hundre kilometer over overflaten er annerledes enn å se på bergteksturer og kryss sengetøy og partikkelstørrelser og detaljer om mineralogi og plukke fra hverandre steinene. Det er slik vi gjør geologi på jorden. Det ville være veldig vanskelig å forstå Jorden slik vi gjør bare ut fra baneopplysninger - kanskje umulig. ”
Det tok fem forsøk på å lande et oppdragsforslag, og endelig utvikle seg til en enkelt Mars Exploration Rover. Squyres, hovedetterforskeren for oppdraget, overbeviste til slutt Dan Goldin, daværende administrator av NASA, om å sende to rovere i tilfelle en mislyktes.
7. juli 2003 lanserte NASA sin andre Mars Exploration Rover, Opportunity, ombord i et Delta II-oppskytingsbil. (NASA) De to robotutforskerne ble bygget av NASAs Jet Propulsion Laboratory (JPL), som tidligere hadde landet Mars Pathfinder-romfartøyet og dets følgesvenner, Sojourner, i 1997. Pathfinder, som varte i 85 dager, var veldig vellykket i den offentlige fantasien. Den lille Sojourner-roveren reiste hundre meter - som var hundre meter lenger enn noe noen gang hadde rovet på Mars før. Oppdraget kom inn på $ 150 millioner dollar, og "raskere, bedre, billigere" ble byråsmantraet. Etter feilene fra Mars Polar Lander og Mars Climate Orbiter, la ingeniører grimly til mantraen: "... velg to."
MER ville bli et oppdrag på 820 millioner dollar for begge roverne - konstruksjon gjennom primæroppdrag - som var en utrolig god handel, spesielt med tanke på romfartøyets uventede levetid. (Til sammenligning var vikinger 1 og 2, som ble lansert i 1975, landboere på flere milliarder dollar når de ble justert for inflasjon.)
Sommeren 2003, med himmelmekanikk gunstig og himmel over Cape Canaveral klar, forlot de to romskipene Jorden for sitt nye hjem i en annen verden.
Hjul på bakken
"Da jeg gikk på videregående skole, landet disse roverne, " sier Heather Justice, den viktigste rover-sjåføren for Opportunity på JPL. “Det var den første store NASA-tingen som jeg så som virkelig fikk meg til å tenke på å jobbe i romfart eller robotikk. Og jeg husker jeg tenkte på den tiden, kanskje en dag skal jeg gjøre noe sånt. Jeg trodde ikke det skulle bli det oppdraget. De skulle bare vare i 90 dager! ”
Hver rover landet med supersoniske fallskjerm for å bremse og deretter kollisjonsputer som sprengte utover fra alle sider før romskipet kolliderte med planeten. Rovers treffer Mars som verdens minst ødeleggende meteoritter, og spretter og grenser over planetens overflate som et par terninger i en eller annen gigantspill. Muligheten slo seg til slutt i Eagle-krateret på Meridiani Planum.
NASAs Mars Exploration Rover Opportunity fikk dette synet på sitt eget varmeskjold under roverens 325. martianske dag (22. desember 2004). Hovedstrukturen fra det vellykkede brukte skjoldet er helt til venstre. Ytterligere fragmenter av varmeskjoldet ligger i det øvre sentrum av bildet. Varmeskjoldets slagmerke er synlig rett over og til høyre for forgrunnen skyggen av Opportunis kameramast. Denne utsikten er en mosaikk av tre bilder tatt med roverens navigasjonskamera. (NASA / JPL) "Det var ingen garanti for suksess i disse landingene, " sier Wendy Calvin, et medlem av vitenskapsteamet MER som kom med i prosjektet et år før romfartøyet ble lansert. ”Vi hadde nettopp kommet av disse to grufulle feilene, og det var en virkelig følelse av at dette kunne være en annen. Vi har demonstrert prosjekteringen vår så vellykket, så mange ganger siden at folk glemmer at vi i 2004 var på tenterhooks og lurte på hvordan det hele skulle gå. Ingen forventet at landingen ville bli så fantastisk vellykket som de var. ”
Før oppdraget, forklarer hun, hadde planetforskere visse ideer om Mars, hvordan den fungerte som en planet og hvordan den så ut fra overflaten. "De første bildene ned fra landingsplassen Opportunity var virkelig fantastiske fordi det var en så annerledes planet, " sier hun. “Jeg holdt foredrag for allmennheten før landing, og sa ikke å bli overrasket om det så ut som Sojourner-landingsstedet eller Viking-landingsplassen. Men mulighetslandingsplassen var virkelig, veldig annerledes. Og det var veldig kult. ”
Vitenskapsteamet valgte å lande på Meridiani fordi Mars Global Surveyor fant spektrale bevis på krystallinsk hematitt på det stedet. "Det var mye debatt på det tidspunktet om hva som var årsaken til det, " sier Calvin. “Var det samspill mellom stein og vann? Var det vulkansk? Jeg tror ikke vi i det hele tatt forsto Marss historie og vannsyklus. Det var så mye mer detalj i den geologiske historien enn vi forventet før oppdraget. ”
Hematitt er et jernoksid, ofte utvunnet på jorden som en malm. Fordi mineralet dannes fra vanninteraksjoner på denne planeten, var håpet at det en gang kunne ha vært vann på Meridiani. På begynnelsen av 2000-tallet forventet noen forskere å finne store biter av hematitt på overflaten. Det som ventet der var litt mer uvanlig: bittesmå gråaktige kuler målt i millimeter og innebygd i sandsteinen fordelt over overflaten. Forskere kalte dem blåbær, takket være deres blå farge i bilder med falsk farge, og de - ikke steinblokker - var kilden til hematitt som ble oppdaget fra bane. Avsetningene ble sannsynligvis opprettet av vann som strømmet gjennom sandstein og deretter avslørt ved forvitring. Det var en (metaforisk) geologisk gullgruve, bevisene antydet overveldende at dette stedet en gang var varmt og vått.
De små kulene på Marsoverflaten i dette nærbildet er nær Fram Crater, besøkt av NASAs Mars Exploration Rover Opportunity i april 2004. Dette er eksempler på mineralbetongene som har kallenavnet "blåbær." Opportunitys undersøkelse av de hematitt-rike konkresjonene under roverens tre måneder lange oppdrag tidlig i 2004 ga bevis for et vannaktig gammelt miljø. (NASA / JPL-Caltech / Cornell / usgs) "Fra bane, det er en ren!" Sier Arvidson. ”Vi ante ikke hva miljøavsetningen var. Det tar å komme seg der nede og se på steiner i kornskalaen, og se etter lamineringer og gjørmesprekker og alt det andre du bare ikke kan gjøre fra bane. Spesielt ... etter å ha fulgt vannet og komme deg til en brukbarhet, kan du ikke gjøre det på en fullstendig måte fra baneopplysninger. "
"For meg, " sier Calvin, "er de to store oppdagelsene at hematitesignaturen som ble oppdaget fra bane er i disse sfærene, og at vi fant med Spirit steder som i utgangspunktet var vulkanåpninger med nesten ren silika." De siste finner, å involvere varmt vann i samspill med stein, ville ha bidratt til brukbarhet - et mulig livsstøttende økosystem på Mars for millioner og millioner år siden, hvis skygge forblir i dag som arr og subtile ledetråder innebygd i berget.
Gå distansen
Silikaen ble oppdaget ved en tilfeldighet, en serendipitøs bivirkning av et feilhjul på rover Spirit. Hjulet satt fast, og mens de fem andre hjulene dro det med seg, ble en merkelig, hvit grøft skåret i marsskitten. Begge roverne hadde problemer med det samme hjulet, enten i rotasjon eller i styring, ifølge Bill Nelson, ingeniørsjef for MER-prosjektet. “På Spirit ville ikke høyre forhjul snu, men det ville styre. Ved muligheten ville det snu, men det ville ikke styre. Så vi sendte inn NASA Lessons Learned som sa at vi skulle begynne å forlate det dårlige sjette hjulet og bare lage femhjulede rovers i fremtiden. ”
Etter at rapporten ble gjennomgått, sier Nelson, "vi oppdaget snart at NASA ikke har noen målbar humor."
Et selvportrett av NASAs Mars Exploration Rover Spirit viser solcellepanelene som fremdeles skinner i marslyset og bærer bare en tynn finér av støv to år etter at roveren landet og begynte å utforske den røde planeten. (NASA / JPL-Caltech / Cornell) Men ifølge sjefingeniøren har til og med hjulene på roveren gitt verdifull innsikt i disiplinen til terramekanikk, en nøkkel til å kjøre på andre planeter. ”Det er et noe esoterisk område innen maskinteknikk der du studerer samspillet mellom hjul og terreng og hvordan ting blir innebygd eller løsnet, eller hvordan de beveger seg rundt og glir og så videre. Mellom modellering og erfaring har vi gitt reelle bidrag der. ”
Muligheten kaster en lang skygge over alle påfølgende Mars-rovere, og setter en gullstandard for JPL engineering. Tilpassede versjoner av mobilitetsprogramvaren brukes på rovers Curiosity og kommende Mars 2020. Femten år med grundige målinger av Martian-støv og dens effekter vil være uvurderlige for fremtidige oppdrag. Og så er det roverens holdbarhet.
"Vi har satt verdensrekorden for distanse, " sier Nelson. “Vi har gått over 45 kilometer. For nesten to år siden var vi vinnerne av det første Mars-maratonet, og jeg regner med at vi vil holde den rekorden i ganske lang tid fremover. Jeg tror ærlig talt ikke at Curiosity har mye håp om å reise nesten så langt som vi har, og det er heller ikke helt klart at Mars 2020 vil gjøre det. ”
Den tilbakelagte distansen har vært en vitenskapelig multiplikator. "Dette var en rover som varte lenge, " sier John Callas, MER prosjektleder i JPL. “NASA hadde et krav om at du måtte gå minst 600 meter for å oppnå full misjonssuksess. Så vi designet dette svingete systemet for å gå en kilometer - og vi var helt over månen for å ha den slags evner på Mars. Vi forestilte oss aldri at vi kunne klare over 45 kilometer. Vi har kjørt så langt.
Denne scenen fra det panoramiske kameraet (Pancam) på NASAs Mars Exploration Rover Opportunity ser tilbake mot en del av den vestlige kanten av Endeavorkrateret som roveren kjørte langs, og dro sørover, i løpet av sommeren 2014. (NASA / JPL-Caltech / Cornell Univ ./Arizona State Univ.) Eagle Crater, der muligheten landet, ligger geologisk i den Hesperiske perioden - den midterste perioden av Mars-historien, omtrent samtidig med den arkeiske Eon på jorden. I 2011 nådde Opportunity-roveren Endeavour-krateret, som er bergenseren Noachian Period, der den eldste geologien på Mars kan studeres. De siste åtte årene har vært som et bonusoppdrag, praktisk talt et tredje kjøretøy i MER-flåten. "På en måte, " sier Callas, "ved å kjøre denne roveren så langt, kunne vi kjøre tilbake i tid og studere mye eldre geologi."
Et av de største bidragene til dette oppdraget, sier Callas, er et immaterielt. Hver dag våkner forskere og ingeniører og drar på jobb på Mars. Hver dag læres noe nytt og Mars blir litt mer del av vår verden. Fram til januar 2004 hadde vi disse sporadiske besøkene på Mars. Vikinglandingene på syttitallet. Pathfinder i 1997. Vi forsøkte å komme tilbake i 1999 med Polar Lander. Med MER besøkte vi ikke bare overflaten på Mars, men vi bodde der. Hver dag kommer ny informasjon om overflaten til Mars fra en overflatefordel. Vi har gått inn i epoken med vedvarende, daglig utforskning av overflaten til Mars. ”
Femten års drift uten bensinstasjon i sikte ville være en forbløffende, vellykket strekning for ethvert kjøretøy, enn si en som ruller i de ugjestmilde klimaene i Mars. Den tawny, frosne, døde verdenen som hilste på muligheten har blitt fullstendig forandret i jordbundens øyne. Det som en gang var den inerte månen, men rød, er nå en planet der vann en gang rant fritt og i overflod. Spørsmålet er ikke lenger: Var Mars våt? Rover-muligheten gjorde det mulig for forskere å spørre i stedet: Svømte noe i de farvannene, og hvordan finner vi det?
