MARS ROVER
Mars rover adalah sebuah kendaraan bermotor otomatis yang mendorong dirinya sendiri di permukaan planet Mars pada saat kedatangan.
Ada empat robot sukses dioperasikan Mars. Jet Propulsion Laboratory berhasil misi Mars Pathfinder dan rover Sojourner sekarang tidak aktif. Saat ini mengelola misi rover aktif Opportunity Mars Exploration Rover dan tidak aktif Spirit, dan, sebagai bagian dari misi Mars Science Laboratory, rover Curiosity
Sojourner merupakan robot penjelajah pada misi Mars Pathfinder, diluncurkan pada 4 Desember 1996, ia merupakan kendaraan beroda pertama yang didaratkan di planet lain.
Misi Mars Pathfinder merupakan misi yang mengirimkan robot penjelajah selebar 30 cm bernama Sojourner, robot penjelajah ini berhasil mendarat di permukaan Mars pada 4 Juli 1997. Sojourner adalah robot penjelajah yang menjelajahi Mars selama sekitar tiga bulan. Robot ini memiliki kamera depan dan belakang serta beberapa alat percobaan ilmiah.
Sojourner awalnya dirancang untuk misi yang berlangsung selama 7 Sol (1 Sol = 1 Hari di Mars, 24 jam 39 menit 35 detik), dan dapat diperpanjang hingga 30 sol. Namun nyatanya, Sojourner bisa beroperasi selama 83 sol, hingga komunikasi terakhir dengan Bumi terputus pada tanggal 27 September 1997. Keberadaan Sojourner hingga sekarang masih belum diketahui.
Robot penjelajah Sojourner berhasil melakukan sejumlah eksperimen ilmiah dan teknologi yang dirancang untuk memberikan informasi yang akan meningkatkan penemuan planet di masa depan.
Meskipun penyebab hilangnya komunikasi dengan wahana pendarat dari Sojournuer mungkin tidak akan pernah diketahui, para ilmuwan menduga bahwa hal ini terjadi karena menipisnya daya baterai Sojourner (yang dirancang hanya untuk bertahan satu bulan) dan berakibat pada penurunan suhu di Mars yang ekstrem
Mars Exploration Rover
Mars Exploration Rover ( MER ) adalah perjalanan robot yang sedang berlangsung menjelajahi Mars . Program tersebut, yang berada di bawah naungan NASA , dimulai pada tahun 2003 ketika seseorang mengirim dua pendayung Mars - Spirit and Opportunity - untuk menjelajahi permukaan dan geologi Mars.
Proyek ini dipimpin oleh Peter Theisinger dari Laboratorium Propulsi Jet NASA dan Steven Squyres , profesor astronomi di Cornell University .
Tujuan ilmiah yang paling penting dari program ini adalah untuk mencari dan mengkarakterisasi berbagai sampel batuan dan tanah yang diyakini ada bukti air di Mars. Program ini merupakan bagian dari Program Eksplorasi Mars NASA yang mencakup tiga pendarat yang berhasil, dua probe VIking ( Viking 1 dan 2 ) pada tahun 1976 dan Mars Pathfinder pada tahun 1997 .
Timeline
Lihat artikel utama Spirit and Opportunity
Pada tanggal 4 Januari 2004 , Roh NASA (MER-A) mendarat di Mars 24, 2004 di Marshall Marshall , tiga minggu sebelum Kesempatan Kesempatan Kembar (MER-B) di Meridiani Planum .
Pembalap Mars yang mengendarai di permukaan Mars direncanakan untuk bertahan 90 matahari . Kapal feri untuk keduanya telah diperpanjang dan telah melewati 1000 sol pada tanggal 17 November 2006 .
Desain Rumania
Mars Exploration Rover dirancang untuk disimpan di hidung roket Delta II . Setiap wahana antariksa terdiri dari beberapa komponen:
| saham | berat |
|---|---|
| Mars rover | 185 kg |
| Lander | 348 kg |
| Perisai belakang dan parasut | 209 kg |
| perisai panas | 78 kg |
| Rudal jelajah naik | 193 kg |
| bahan bakar | 50 kg |
| Massa total | 1063 kg |
Langkah pelayaran
Langkah yang digunakan untuk perjalanan ke Mars, yang disebut "cruise stage", sangat mirip dengan yang digunakan pada Mars Pathfinder , dan sekitar Diameter 2.65m dan tinggi 1.6m, termasuk bagian pendaratan di Mars. Komponen utamanya adalah aluminium dengan cincin luar dari tulang rusuk, yang ditutupi panel surya, yang kira-kira. 2,65 mi diameter. Tersegmentasi menjadi 5 bagian, ini bisa menghasilkan 600W di dekat Bumi dan 200W di dekat Mars. Pemanasan dan isolasi membuat elektronik rover Mars tetap hangat.Sistem freon menghilangkan panas dari komputer dan peralatan komunikasi di dalam rover sehingga tidak terlalu panas.
Pemindai bintang dan sensor surya digunakan agar pesawat ruang angkasa mengetahui orientasi yang ada di ruangan itu, dengan menganalisis posisi Matahari dan bintang terkenal lainnya dalam hubungan satu sama lain. Sedikitnya 6 perubahan harga ditambahkan di sepanjang jalan. Untuk memastikan Mars Mars tiba di tempat yang tepat untuk mendarat, "panggung pelayaran" terjadi 31 kg dengan bahan bakar untuk perubahan harga.
Komunikasi
Pesawat ruang angkasa tersebut menggunakan radio frekuensi tinggi X-band untuk berkomunikasi dengan Bumi, yang memungkinkan lebih sedikit daya dan antena yang lebih kecil dari pesawat ruang angkasa sebelumnya, yang menggunakan S-band. Navigator mengirim perintah melalui dua antena di "panggung pelayaran", satu di dekat Bumi dan satu lagi mendekati Mars saat sinyal menjadi lebih lemah. Selama perjalanan, pesawat ruang angkasa itu distabilkan pada putaran 2 per menit. Pembaruan berkala membuat antena sesuai dengan Bumi, dan sel surya menuju Matahari.
Desain Mars Rover
Rovers Mars adalah roda enam, robot yang dijual dengan kecepatan tinggi 1,5 m, lebar 2,3 m dan panjang 1,6 m. Beratnya 180 kg, 35 kg adalah roda dan peredam kejut. [1]
Sistem penggerak
Setiap rover Mars memiliki enam roda yang terpasang pada peredam kejut yang memastikan roda tetap berada di tanah, bahkan saat mengemudi di medan yang sulit. Mars-rover bisa melewati rintangan atau turun ke lubang yang berdiameter lebih dari 250mm. Setiap roda juga memiliki track yang memastikan bahwa mereka mendapatkan pegangan di pasir lembut atau memanjat batu. Setiap roda memiliki mesin sendiri. Kedua roda depan dan belakang, memiliki motor kemudi individu. Hal ini memungkinkan rover untuk memutar sumbu sendiri, berayun tanpa membuat belokan besar. Rover dapat menahan 45 derajat ke segala arah tanpa bergulir. Tapi bajak diprogram untuk menghindari baki lebih curam dari 30 derajat. Setiap rover bisa memutar roda depan untuk digali di medan. Ia kemudian bisa berdiri diam sementara roda depan berputar.
Rover Mars memiliki kecepatan tertinggi 50 mm / s. Tapi rata-rata adalah 10 mm / s, karena perangkat lunak berhenti untuk rover setiap 10 atau 20 detik untuk mengamati dan memahami medan yang mendekatinya.
Mars-rover Spirit and Opportunity diberi nama mereka setelah kompetisi puisi bagi siswa sekolah di Amerika Serikat. Ini dimenangkan oleh Sofi Collis berusia 9 tahun, sebuah sekolah menengah Rusia-Amerika dari Arizona.
Dulu saya tinggal di Panti Asuhan.
Hari sudah gelap dan dingin dan sepi.
Pada malam hari, saya melihat langit yang gemerlapan dan merasa lebih baik.
Aku bermimpi bisa terbang kesana.
Di Amerika, saya bisa mewujudkan semua impian saya menjadi kenyataan .....
Terima kasih atas "Spirit" dan "Opportunity"
- Sofi Collis, 9 tahun
Sebelum ini, selama pengembangan dan pembangunan rover, mereka hanya dikenal sebagai MER-1 ( Opportunity ) dan MER-2 ( Spirit ). Secara internal di NASA, istilah MER-A (Spirit ) dan MER-B ( Opportunity ) digunakan berdasarkan waktu kedua perampok tersebut mendarat.
curiosity rover(rover)
Potret diri Curiosity yang berada di kaki Gunung Sharp (6 Oktober 2015)
| |
| Tipe misi | Rover Mars |
|---|---|
| Operator | NASA |
| ID COSPAR | 2011-070A |
| SATCAT no. | 37936 |
| Durasi misi | Primer: 668 sol (687 hari) Saat ini: 1962 sol (2015 hari) sejak mendarat [1] |
| Properti pesawat ruang angkasa | |
| Pabrikan | |
| Massa kering | Rover saja: 899 kg (1.982 lb) [2] |
| Mulai misi | |
| Tanggal peluncuran | 26 November 2011, 15:02:00UTC [3] [4] [5] |
| Roket | Atlas V 541 (AV-028) |
| Luncurkan situs | Cape Canaveral LC-41 [6] |
| Parameter orbital | |
| Sistem referensi | Heliosentris (transfer) |
| Rover Mars | |
| Komponen pesawat ruang angkasa | Bajak |
| Tanggal arahan | 6 Agustus 2012, 05:17:57 UTC SCET [7] [8] MSD 49269 05:53:28 AMT |
| Situs arahan | Aeolis Palus (" Bradbury Landing " [9] ) di Gale Crater ( 4.5895 ° S 137.4417 ° E ) [10][11] |
| Jarak yang ditempuh | 18,13 km (11,27 mi) [12] per 11 Februari 2018 |
Mars rovers (NASA)
| |
curiosity adalah rover berkapasitas mobil yang dirancang untuk menjelajahi Kawah Gale di Mars sebagai bagian dari misiLaboratorium Ilmu Mars Mars (MSL). [3] Keingintahuan diluncurkan dari Cape Canaveral pada tanggal 26 November 2011, pukul 15.02 UTC di atas pesawat ruang angkasa MSL dan mendarat di Aeolis Palus di Gale Crater di Mars pada tanggal 6 Agustus 2012, 05:17 UTC. [7] [8] [13] Situs Landing Bradbury berjarak kurang dari 2,4 km (1,5 mi) dari pusat target touchover rover setelah menempuh jarak 560 juta km (350 juta mi). [9] [14] Tujuan penjelajah termasuk penyelidikan iklim dan geologi Mars; penilaian apakah lokasi lapangan yang dipilih di dalam Kawah Gale pernah menawarkan kondisi lingkungan yang menguntungkan bagi kehidupan mikroba , termasuk penyelidikan peran air ; dan studi habitat planet dalam persiapan eksplorasi manusia. [15] [16]
Pada bulan Desember 2012, misi dua tahun Keingintahuan diperpanjang tanpa batas waktu. [17] Pada tanggal 5 Agustus 2017, NASA merayakan ulang tahun kelima dari pendaratan curiosity rover dan prestasi eksplorasi yang terkait di planet Mars . [18] [19]
Desain keingintahuan akan menjadi dasar rover Mars 2020 yang direncanakan. Pada tanggal 11 Februari 2018, Keingintahuantelah ada di Mars untuk tahun 1962 ( total hari 2015) sejak mendarat pada tanggal 6 Agustus 2012. (Lihat status saat ini .)
Tujuan dan sasaran
Seperti yang ditetapkan oleh Program Eksplorasi Mars , tujuan ilmiah utama dari misi MSL adalah untuk membantu menentukan apakah Mars dapat mendukung kehidupan , serta menentukan peran air , dan untuk mempelajari iklim dan geologi Mars . [15] [16]Misi ini juga akan membantu mempersiapkan eksplorasi manusia. [16] Untuk berkontribusi pada tujuan ini, MSL memiliki delapan tujuan ilmiah utama: [20]
- Biologis
- Tentukan sifat dan inventarisasi senyawa karbon organik
- Selidiki blok bangunan kimiawi hidup (karbon, hidrogen, nitrogen, oksigen, fosfor, dan belerang )
- Identifikasi fitur yang mungkin mewakili efek proses biologis ( biosignatures dan biomolekul )
- Geologi dan geokimia
- Selidiki komposisi kimia, isotop , dan mineralogi permukaan Mars dan bahan geologi permukaan dekat
- Menginterpretasikan proses yang telah terbentuk dan memodifikasi batuan dan tanah
- Proses planet
- Kaji proses evolusi atmosfer Mars yang memakan waktu lama (yaitu, 4 miliar tahun)
- Tentukan keadaan sekarang, distribusi, dan bersepeda air dan karbon dioksida
- Radiasi permukaan
- Mencirikan spektrum radiasi permukaan yang luas, termasuk radiasi galaksi dan kosmik , peristiwa proton surya dan neutron sekunder . Sebagai bagian dari penjelajahannya, ia juga mengukur paparan radiasi di pedalaman pesawat ruang angkasa saat ia melakukan perjalanan ke Mars, dan ini melanjutkan pengukuran radiasi saat ia menjelajahi permukaan Mars. Data ini penting untuk misi berawak di masa depan. [21]
Sekitar satu tahun memasuki misi permukaan, dan setelah menilai bahwa Mars purba bisa ramah terhadap kehidupan mikroba, tujuan misi MSL berkembang menjadi model prediktif untuk proses pelestarian senyawa organik dan biomolekul ; sebuah cabang paleontologi yang disebut taphonomy . [22]
Spesifikasi
Keingintahuan terdiri dari 23 persen massa dari 3.893 kg (8.583 lb) Mars Science Laboratory (MSL) pesawat ruang angkasa, yang memiliki satu-satunya misi untuk mengantarkan pembalap dengan aman melintasi angkasa dari Bumi hingga mendarat dengan lembut di permukaan Mars. Massa yang tersisa dari kerajinan MSL dibuang dalam proses melaksanakan tugas ini.
- Dimensi : Keingintahuan memiliki massa 899 kg (1.982 lb) termasuk 80 kg (180 lb) instrumen ilmiah. [23] Rover adalah 2,9 m (9,5 kaki) panjangnya 2,7 m (8,9 kaki) lebar 2,2 m (7,2 kaki) tingginya. [24]
- Sumber daya : Keingintahuan didukung oleh pembangkit listrik thermoelectric radioisotop (RTG), seperti peluncur Viking 1 dan Viking 2Mars yang sukses pada tahun 1976. [25] [26]
- Sistem tenaga radioisotop (RPSs) adalah generator yang menghasilkan listrik dari peluruhan isotop radioaktif , seperti plutonium-238 , yang merupakan isotop plutonium non- fisil . Panas yang dilepaskan oleh peluruhan isotop ini diubah menjadi tegangan listrik oleh termokopel , memberikan tenaga konstan selama semua musim dan sepanjang siang dan malam. Limbah panas bisa digunakan melalui pipa ke sistem yang hangat, membebaskan tenaga listrik untuk pengoperasian kendaraan dan instrumen. [25] [26] Kejahatan RTG dipicu oleh 4,8 kg (11 lb) plutonium-238 dioksida yang dipasok oleh Departemen Energi AS . [27]
- Keingintahuan didukung oleh Multi-Mission Radioisotop Thermoelectric Generator (MMRTG), dirancang dan dibangun oleh Rocketdyne dan Teledyne Energy Systems yang dikontrakkan ke Departemen Energi AS , [28] [29] dan dirakit dan diuji oleh Laboratorium Nasional Idaho . [30] Berdasarkan teknologi RTG warisan, ini merupakan langkah pengembangan yang lebih fleksibel dan kompak, [31] dan dirancang untuk menghasilkan daya listrik 110 watt dan sekitar 2.000 watt tenaga panas pada awal misi. [25] [26] MMRTG menghasilkan lebih sedikit daya dari waktu ke waktu karena bahan bakar plutoniumnya meluruh: pada masa minimum 14 tahun, output daya listrik turun sampai 100 watt. [32] [33] Sumber listrik akan menghasilkan 9 MJ (2,5 kWh ) setiap hari, jauh lebih banyak daripada panel surya Mars Exploration Rovers , yang dapat menghasilkan sekitar 2,1 MJ (0,58 kWh) setiap hari. Keluaran listrik dari MMRTG mengenakan dua baterai lithium-ion isi ulang . Hal ini memungkinkan subsistem daya memenuhi permintaan daya puncak aktivitas rover saat permintaan untuk sementara melampaui tingkat output stabil generator. Setiap baterai berkapasitas sekitar 42 jam ampere .
- Sistem penolakan panas : Suhu di tempat pendaratan dapat bervariasi dari -127 sampai 40 ° C (-197 sampai 104 ° F); Oleh karena itu, sistem termal akan menghangatkan rover untuk sebagian besar tahun Mars. Sistem termal akan melakukannya dengan beberapa cara: secara pasif, melalui disipasi ke komponen internal; dengan pemanas listrik yang ditempatkan secara strategis pada komponen kunci; dan dengan menggunakan rover heat rejection system (HRS). [34] Menggunakan fluida dipompa melalui tabung 60 m (200 kaki) di tubuh penjepit sehingga komponen sensitif dijaga pada suhu optimal. [35] Lingkaran cairan melayani tujuan tambahan untuk menolak panas saat rover menjadi terlalu panas, dan juga dapat mengumpulkan limbah panas dari sumber listrik dengan memompa cairan melalui dua penukar panas yang dipasang di samping RTG. HRS juga memiliki kemampuan untuk mendinginkan komponen jika perlu. [35]
- Komputer : Dua komputer rover on board yang identik, yang disebut Rover Computer Element (RCE) mengandung memori pengeras radiasi untuk mentolerir radiasi ekstrem dari luar angkasa dan untuk melindungi terhadap siklus power-off. Komputer menjalankan sistem operasi real-time VxWorks (RTOS). Setiap memori komputer mencakup 256 kBEEPROM , 256 MB DRAM , dan memori flash 2 GB . [36] Sebagai perbandingan, Mars Exploration Rovers menggunakan 3 MB EEPROM, 128 MB DRAM, dan memori flash 256 MB. [37]
- Komputer RCE menggunakan CPU RAD750 , yang merupakan penerus CPU RAD6000 dari Mars Exploration Rovers. [38] [39] CPU RAD750, versi penguat radiasi dari PowerPC 750 , dapat mengeksekusi hingga 400 MIPS , sedangkan CPU RAD6000 hanya mampu mencapai 35 MIPS. [40] [41] Dari dua komputer on-board, satu dikonfigurasi sebagai cadangan dan akan mengambil alih jika ada masalah dengan komputer utama. [36] Pada tanggal 28 Februari 2013, NASA terpaksa beralih ke komputer cadangan karena ada masalah dengan memori flash komputer yang aktif saat itu, yang mengakibatkan komputer terus melakukan reboot dalam satu lingkaran. Komputer cadangan dinyalakan dalam safe mode dan kemudian kembali ke status aktif pada tanggal 4 Maret. [42] Masalah yang sama terjadi pada akhir Maret, melanjutkan operasi penuh pada tanggal 25 Maret 2013. [43]
- Rover memiliki Inertial Measurement Unit (IMU) yang menyediakan informasi 3 sumbu pada posisinya, yang digunakan dalam navigasi rover. [36] Komputer rover terus-menerus melakukan pemantauan sendiri untuk menjaga agar rover tetap beroperasi, seperti dengan mengatur suhu rover. [36] Kegiatan seperti pengambilan gambar, mengemudi, dan pengoperasian instrumen dilakukan dalam urutan perintah yang dikirim dari tim penerbangan ke rover. [36] Pembajak memasang perangkat lunak operasi permukaan penuh setelah pendaratan karena komputernya tidak memiliki cukup memori utama yang tersedia selama penerbangan. Perangkat lunak baru pada dasarnya menggantikan perangkat lunak penerbangan. [14]
- Komunikasi : Keingintahuan dilengkapi dengan redundansi telekomunikasi yang signifikan dengan beberapa cara - pemancar dan penerima X band yang dapat berkomunikasi langsung dengan Bumi, dan radio UHF Electra -Lite yang didefinisikan perangkat lunak untuk berkomunikasi dengan orbiter Mars. [34]Komunikasi dengan orbiter diharapkan menjadi jalur utama untuk mengembalikan data ke Bumi, karena pengorbit memiliki daya lebih dan antena yang lebih besar daripada pendarat yang memungkinkan kecepatan transmisi lebih cepat. [34] Telekomunikasi mencakup transponder dalam ruangan kecil pada tahap penurunan dan penguat daya solid-state pada rover untuk band X. Rover juga memiliki dua radio UHF, [34] sinyal dimana satelit Mars Odyssey tahun 2001 mampu menyampaikan kembali ke Bumi. Rata-rata 14 menit, 6 detik akan diperlukan untuk sinyal perjalanan antara Bumi dan Mars. [44] Keingintahuan dapat berkomunikasi dengan Bumi secara langsung dengan kecepatan hingga 32 kbit / s, namun sebagian besar transfer data harus disampaikan melalui pengorbit Mars Reconnaissance Orbiter dan Odyssey . Kecepatan transfer data antara Curiosity dan masing-masing pengorbit dapat mencapai 2000 kbit / s dan 256 kbit / s, namun masing-masing pengorbit dapat berkomunikasi dengan Curiosity hanya sekitar delapan menit per hari (0,56% dari waktu). [45] Komunikasi dari dan ke Keingintahuan bergantung pada protokol komunikasidata ruang angkasa yang disepakati secara internasional seperti yang ditentukan oleh Komite Konsultatif untuk Sistem Data Luar Angkasa. [46]
- JPL adalah pusat distribusi data utama dimana produk data terpilih disediakan untuk lokasi operasi sains jarak jauh sesuai kebutuhan. JPL juga merupakan pusat utama untuk proses uplink, meskipun para peserta didistribusikan ke institusi rumah masing-masing. [34] Saat mendarat, telemetri dipantau oleh tiga pengorbit, tergantung pada lokasi dinamisnya: Mars Odyssey 2001 , Mars Reconnaissance Orbiter dan satelit Mars Express milik ESA. [47]
- Sistem Mobilitas : Keingintahuan dilengkapi dengan roda gigi berukuran enam 50 cm (20 in) dengan suspensi rocker-bogie . Sistem suspensi juga berfungsi sebagai landing gear untuk kendaraan, tidak seperti pendahulunya yang lebih kecil. [48] [49] Setiap roda memiliki cleat dan digerakkan dan disesuaikan secara independen, memberikan pendakian ke pasir yang lembut dan berebut batu. Setiap roda depan dan belakang dapat dikemudikan secara independen, memungkinkan kendaraan berbelok di tempat serta menjalankan belokan busur. [34] Setiap roda memiliki pola yang membantu mempertahankan traksi namun juga meninggalkan jejak bermotif di permukaan berpasir Mars. Pola itu digunakan oleh kamera on-board untuk memperkirakan jarak tempuh. Pola itu sendiri adalah kode Morse untuk "JPL" (· --- · - · · - ··). [50] Rover mampu mendaki bukit pasir dengan kemiringan sampai 12,5 °. [51] Berdasarkan pusat massa, kendaraan dapat menahan kemiringan minimal 50 ° ke segala arah tanpa menjungkirbalikkan, namun sensor otomatis akan membatasi rover dari 30 ° tilts. [34] Setelah dua tahun menggunakan, roda itu terlihat aus dengan tusukan dan air mata. [52]
- Keingintahuan bisa berguling rintangan mendekati tinggi 65 cm (26 in), [53] dan memiliki ground clearance 60 cm (24 in). [54] Berdasarkan variabel termasuk tingkat daya, kesulitan medan, selip dan jarak pandang, kecepatan melintasi medan maksimum diperkirakan 200 m (660 kaki) per hari dengan navigasi otomatis. [53] Pemburu tersebut mendarat sekitar 10 km (6,2 mi) dari pangkal Gunung Sharp, [55] (secara resmi bernama Aeolis Mons ) dan diperkirakan akan melintasi minimal 19 km (12 mi) selama dua tahun pertamanya. misi. [56] Perjalanan bisa mencapai 90 m (300 kaki) per jam namun kecepatan rata-rata sekitar 30 m (98 kaki) per jam. [56]
Instrumen
Strategi analisis sampel umum dimulai dengan kamera beresolusi tinggi untuk mencari fitur yang diminati. Jika permukaan tertentu menarik perhatian, Keingintahuan dapat menguapkan sebagian kecil darinya dengan laser inframerah dan memeriksa tanda spektrum yang dihasilkan untuk menanyakan komposisi unsur batuan. Jika tanda tangan itu menarik, rover akan menggunakan lengan panjangnya untuk mengayunkan mikroskop dan spektrometer sinar-X untuk melihat lebih dekat. Jika spesimen memerlukan analisis lebih lanjut, Keingintahuandapat mengebor ke dalam bebatuan dan mengirimkan sampel bubuk ke laboratorium analisis SAM atau CheMin di dalam rover. Kamera MastCam, Mars Hand Lens Imager (MAHLI), dan Mars Descent Imager (MARDI) dikembangkan oleh Malin Space Science Systems dan mereka semua berbagi komponen desain umum, seperti pencitraan elektronik on-board. [57] [58] [59] kotak pengolahan , CCD 1600 × 1200, dan filter pola Bayer RGB . [60] [61] [62] [63] [64] [65]
Ini memiliki 17 kamera: HazCams (8), NavCams (4), MastCams (2), MAHLI (1), MARDI (1), dan ChemCam (1).[66]
Mast Camera (MastCam)
Sistem MastCam menyediakan banyak spektrum dan pencitraan warna sejati dengan dua kamera. [61] Kamera dapat mengambil gambar dengan warna sebenarnya pada 1600 × 1200 piksel dan video dengan kompresi 10 frame per detik pada 720p (1280 × 720). [67]
Satu kamera MastCam adalah Medium Angle Camera (MAC), yang memiliki panjang fokus 34 mm (1,3 in), bidang pandang 15 °, dan dapat menghasilkan skala 22 cm / piksel (8,7 in / pixel) pada 1 km (0,62 mi). Kamera lain di MastCam adalah Narrow Angle Camera (NAC), yang memiliki focal length 100 mm (3.9 in), bidang pandang 5.1 °, dan dapat menghasilkan skala 7,4 cm / piksel (2,9 in / pixel) pada 1 km (0,62 mi).[61] Malin juga mengembangkan sepasang lensa MastCams dengan zoom, [68] namun tidak termasuk dalam rover karena waktu yang dibutuhkan untuk menguji perangkat keras baru dan tanggal peluncuran November 2011 yang menjulang. [69] Namun, versi zoom yang disempurnakan dipilih untuk digabungkan pada misi Mars 2020 yang akan datang seperti Mastcam-Z . [70]
Setiap kamera memiliki memori flash delapan gigabyte, yang mampu menyimpan lebih dari 5.500 gambar mentah, dan dapat menerapkan kompresi data tanpa batas waktu nyata. [61] Kamera memiliki kemampuan autofocus yang memungkinkan mereka untuk fokus pada objek dari 2,1 m (6 ft 11 in) hingga tak terhingga. [64] Selain filter pola RGBG Bayer yang tetap, masing-masing kamera memiliki soket pemosisian delapan posisi. Sementara filter Bayer mengurangi throughput cahaya yang terlihat, ketiga warna sebagian besar transparan pada panjang gelombang lebih dari 700 nm, dan memiliki efek minimal terhadap pengamatan inframerah tersebut . [61]
Kimia dan kompleks kamera (ChemCam)
ChemCam adalah seperangkat instrumen penginderaan jarak jauh, dan sesuai namanya, ChemCam sebenarnya adalah dua instrumen yang berbeda yang digabungkan sebagai satu: spektroskopi deteriorasi laser-induced (LIBS) dan teleskop Remote Micro Imager (RMI).Suite instrumen ChemCam dikembangkan oleh laboratorium CESR Prancis dan Laboratorium Nasional Los Alamos . [71] [72] [73] Model penerbangan unit tiang dikirim dari CNES Prancis ke Laboratorium Nasional Los Alamos . [74] Tujuan instrumen LIBS adalah untuk menyediakan komposisi unsur batuan dan tanah, sedangkan RMI akan memberi ilmuwan ChemCam gambar resolusi tinggi dari area sampling batuan dan tanah yang ditargetkan oleh LIBS. [71] [75] Instrumen LIBS dapat menargetkan sampel batu atau tanah sampai 7 m (23 kaki), menguapkan sejumlah kecilnya dengan sekitar 50 sampai 75 pulsa 5 nanosecond dari laser inframerah 1067 nm dan kemudian mengamati spektrum cahaya yang dipancarkan oleh batuan penguapan. [76]
ChemCam memiliki kemampuan untuk merekam hingga 6.144 panjang gelombang sinar ultraviolet, terlihat, dan inframerah yang berbeda. [77] Deteksi bola plasma bercahaya akan dilakukan pada kisaran dekat, mendekati UV dan mendekati inframerah, antara 240 nm dan 800 nm. [71] Pengujian laser awal pertama ChemCam oleh Curiosity on Mars dilakukan di atas batu karang N165 ("Coronation") , di dekat Bradbury Landing pada tanggal 19 Agustus 2012. [78] [79] [80] Tim ChemCam mengharapkan untuk mengambil sekitar satu lusin pengukuran komposisi batuan per hari. [81]
Dengan menggunakan koleksi optik yang sama, RMI menyediakan gambar konteks dari analisis LIBS. RMI menyelesaikan objek 1 mm (0,039 in) pada jarak 10 m (33 kaki), dan memiliki bidang pandang seluas 20 cm (7,9 inci) pada jarak itu. [71]
Pembalap ini memiliki dua pasang kamera navigasi hitam dan putih yang dipasang di tiang untuk mendukung navigasi darat. [82] [83] Kamera memiliki sudut pandang 45 ° dan menggunakan cahaya tampak untuk menangkap citra stereotip 3-D . [83] [84]
Rover Environmental Monitoring Station (REMS)
REMS terdiri dari instrumen untuk mengukur lingkungan Mars: kelembaban, tekanan, suhu, kecepatan angin, dan radiasi ultraviolet. [85] Ini adalah paket meteorologi yang mencakup sensor ultraviolet yang disediakan oleh Kementerian Pendidikan dan Ilmu Pengetahuan Spanyol . Tim investigasi dipimpin oleh Javier Gómez-Elvira dari Center for Astrobiology (Madrid) dan termasuk Institut Meteorologi Finlandia sebagai mitra. [86][87] Semua sensor terletak di sekitar tiga elemen: dua ledakan terpasang di tiang pengover, perakitan Ultraviolet Sensor (UVS) yang terletak di dek atas rover, dan Unit Kontrol Instrumen (ICU) di dalam tubuh penjepit. REMS akan memberikan petunjuk baru tentang sirkulasi umum Mars, sistem cuaca skala mikro, siklus hidrologi lokal, potensi radiasi UV yang merusak, dan kegunaan bawah permukaan berdasarkan interaksi atmosfer tanah.[86]
Kamera penghindar bahaya (hazcams)
Rover memiliki empat pasang kamera navigasi hitam dan putih yang disebut hazcams , dua pasang di depan dan dua pasang di belakang. [82] [88]Mereka digunakan untuk penghindaran bahaya otonom pada drive rover dan untuk posisi aman lengan robot pada batuan dan tanah. [88] Setiap kamera pada sepasang terhubung ke salah satu dari dua komputer utama yang identik untuk redundansi; hanya empat dari delapan kamera yang digunakan pada satu waktu. Kamera menggunakan cahaya tampak untuk menangkap gambar tiga dimensi stereoskopik (3-D). [88] Kamera memiliki bidang pandang 120 ° dan memetakan medan hingga 3 m (9.8 kaki) di depan bajak. [88] Perlindungan citra terhadap rover ini menabrak rintangan yang tak terduga, dan bekerja bersamaan dengan perangkat lunak yang memungkinkan penjelajah membuat pilihan keamanannya sendiri. [88]
Mars Hand Lens Imager (MAHLI)
MAHLI adalah kamera pada lengan robot rover, dan memperoleh gambar mikroskopis batuan dan tanah. MAHLI dapat mengambil gambar dengan warna sebenarnya pada 1600 × 1200 piksel dengan resolusi setinggi 14,5 mikrometer per piksel. MAHLI memiliki focal length 18,3 sampai 21,3 mm (0,72 sampai 0,84 in) dan bidang pandang 33,8-38,5 °. [62] MAHLI memiliki pencahayaan LED putih dan sinar ultraviolet untuk pencitraan dalam kegelapan atau pencitraan fluoresensi . MAHLI juga memiliki fokus mekanis dalam jarak yang tak terbatas hingga milimeter. [62] Sistem ini bisa membuat beberapa gambar dengan fokus susun pengolahan. [89] MAHLI dapat menyimpan gambar mentah atau melakukan kompresi lossless prediktif atau JPEG secara real time. Target kalibrasi untuk MAHLI mencakup referensi warna, grafik metrik, pena 190B VDB Lincoln, dan pola tangga untuk kalibrasi mendalam. [90]
Alpha Particle X-ray Spectrometer (APXS)
Perangkat ini menyinari sampel dengan partikel alfa dan memetakan spektrum sinar-X yang dipancarkan kembali untuk menentukan komposisi unsur sampel. [91] Kehebatan APXS dikembangkan oleh Canadian Space Agency . [91] MacDonald Dettwiler (MDA) , perusahaan kedirgantaraan Kanada yang membangun Canadarm dan RADARSAT , bertanggung jawab atas perancangan teknik dan pembangunan APXS. Tim sains APXS mencakup anggota dari Universitas Guelph , Universitas New Brunswick , Universitas Western Ontario , NASA , Universitas California, San Diegodan Universitas Cornell . [92] Instrumen APXS memanfaatkan emisi X-ray yang diinduksi oleh partikel (PIXE) dan sinar X-fluoresensi , yang sebelumnya dieksploitasi oleh Mars Pathfinder dan Mars Exploration Rovers . [91] [93]
Kimia dan Mineralogi (CheMin)
CheMin adalah bubuk difraksi dan instrumen fluoresensi sinar-X dan mineralogi. [95] CheMin adalah satu dari empat spektrometer . Ini dapat mengidentifikasi dan mengukur kelimpahan mineral di Mars. Ini dikembangkan oleh David Blake di NASA Ames Research Center dan Jet Propulsion Laboratory , [96] dan memenangkan Penghargaan Pemerintah NASA 2013 tentang penghargaan tahun ini. [97] Rover dapat mengebor sampel dari batu dan bubuk halus yang dihasilkan dituangkan ke instrumen melalui tabung masuk sampel di bagian atas kendaraan. Sinar sinar-X kemudian diarahkan pada bedak dan struktur kristal mineral tersebut mengeliminasinya pada sudut karakteristik, memungkinkan ilmuwan untuk mengidentifikasi mineral yang dianalisis. [98]
Pada tanggal 17 Oktober 2012, di " Rocknest ", analisis difraksi sinar-X pertama di tanah Mars dilakukan. Hasilnya menunjukkan adanya beberapa mineral, termasuk feldspar , pyroxenes dan olivine , dan menyarankan agar tanah Mars dalam sampel serupa dengan " tanah basal " yang lapuk di gunung berapi Hawaii . [94] Tephra paragonetic dari kerucut cinder Hawaii telah ditambang untuk membuat regolith Mars simulant bagi para periset untuk digunakan sejak tahun 1998. [99] [100]
Analisis Sampel di Mars (SAM)
Suite instrumen SAM menganalisis organik dan gas dari sampel atmosfir dan padat. Ini terdiri dari instrumen yang dikembangkan oleh Pusat Penerbangan Antariksa Goddard NASA, Laboratoire Inter-Universitaire des Systèmes Atmosphériques (LISA) (dioperasikan bersama oleh CNRSPrancis dan universitas di Paris), dan Robotika Honeybee , bersama dengan banyak mitra eksternal tambahan. Tiga instrumen utama adalah Quadrupole Mass Spectrometer (QMS), sebuah kromatografi gas (GC) dan spektrometer laser merdu (TLS) . [58] [101] [102] Tiga instrumen utama adalah Quadrupole Mass Spectrometer (QMS), sebuah kromatografi gas (GC) dan spektrometer laser merdu . Instrumen ini akan melakukan pengukuran presisi rasio isotop oksigen dan karbon dalam karbon dioksida (CO 2 ) dan metana (CH 4 ) di atmosfer Mars untuk membedakan antara asal geokimia atau biologisnya . [58] [102] [103] [104] [105]
Dust Removal Tool (DRT)
The Dust Removal Tool (DRT) adalah sikat kawat gigi bermotor pada turret di ujung lengan Curiosity . DRT pertama kali digunakan pada sebuah target rock bernama Ekwir_1 pada tanggal 6 Januari 2013. Honeybee Roboticsmembangun DRT. [106]
Detektor penilaian radiasi (RAD)
Instrumen ini merupakan instrumen pertama dari sepuluh instrumen MSL yang bisa dihidupkan. Peran pertamanya adalah mengkarakterisasi spektrum luas lingkungan radiasi yang ditemukan di dalam pesawat ruang angkasa selama fase pelayaran. Pengukuran ini belum pernah dilakukan sebelumnya dari dalam pesawat ruang angkasa di ruang antarplanet. Tujuan utamanya adalah untuk menentukan kelayakan dan kebutuhan perisai bagi penjelajah manusia potensial, serta mengkarakterisasi lingkungan radiasi di permukaan Mars, yang dimulai segera setelah MSL mendarat pada bulan Agustus 2012. [107] Didanai oleh Exploration Systems Direktorat Misi di Markas Besar NASA dan Badan Antariksa Jerman (DLR), RAD dikembangkan oleh Southwest Research Institute (SwRI) dan kelompok fisika luar angkasa di Christian-Albrechts-Universität zu Kiel , Jerman. [107] [108]
Dynamic Albedo of Neutrons (DAN)
Sebuah sumber neutron disegel tabung- disekitar [109] dan detektor untuk mengukur hidrogen atau es dan air di atau dekat permukaan Mars, yang disediakan oleh Badan Antariksa Federal Rusia , [110] [111] dan didanai oleh Rusia. [112]
Mars Descent Imager (MARDI)
Selama turun ke permukaan Mars, MARDI mengambil gambar berwarna pada 1600 × 1200 piksel dengan waktu pemaparan 1,3 milisecond mulai dari jarak sekitar 3,7 km (2,3 mi) sampai 5 m (16 kaki) dari tanah, pada tingkat tertentu. dari empat frame per detik selama sekitar dua menit. [63] [113] MARDI memiliki skala piksel 1,5 m (4,9 kaki) pada jarak 2 km (1,2 mi) sampai 1,5 mm (0,059 in) pada 2 m (6,6 kaki) dan memiliki bidang melingkar 90 °. MARDI memiliki delapan gigabyte memori penyangga internal yang mampu menyimpan lebih dari 4.000 gambar mentah. Pencitraan MARDI memungkinkan pemetaan medan sekitar dan lokasi pendaratan. [63] JunoCam , dibangun untuk pesawat ruang angkasa Juno , didasarkan pada MARDI. [114]
Lengan robotik
Rover memiliki lengan robot 2,1 m (6,9 kaki) dengan turret berbentuk salib yang memegang lima perangkat yang dapat berputar menembus jarak 350 °. [116] [117] Lengan ini memanfaatkan tiga sendi untuk memperpanjangnya ke depan dan menyelundupnya lagi saat mengemudi. Ini memiliki massa 30 kg (66 pon) dan diameternya, termasuk alat yang terpasang di atasnya, sekitar 60 cm (24 inci). [118] Ini dirancang, dibangun, dan diuji oleh MDA US Systems , yang dibangun berdasarkan kerja lengan robot sebelumnya di Mars Surveyor 2001 Lander , pendarat Phoenix , dan dua Mars Exploration Rovers , Spirit and Opportunity .[119]
Dua dari lima perangkat tersebut adalah in-situ atau instrumen kontak yang dikenal sebagai spektrometer sinar-X (APXS), dan Mars Hand Lens Imager (kamera MAHLI). Tiga sisanya terkait dengan pengambilan sampel dan fungsi persiapan sampel: latihan perkusi ; sebuah sikat; dan mekanisme penyemprotan, penyaringan, dan sampel sampel bubuk batu dan tanah. [116] [118] Diameter lubang di batu setelah pengeboran adalah 1,6 cm (0,63 inci) dan sampai 5 cm (2,0 in) dalam. [117] [120] bor membawa dua bit cadangan. [120] [121] Sistem arm and turret rover dapat menempatkan APXS dan MAHLI pada target masing-masing, dan juga memperoleh sampel bubuk dari interior batuan, dan mengantarkannya ke penganalisis SAM dan CheMin di dalam rover. [117]
Sejak awal tahun 2015 mekanisme perkusi di bor yang membantu pahat ke batu memiliki listrik pendek berselang. [122] Pada tanggal 1 Desember 2016, motor di dalam bor menyebabkan kerusakan yang menghalangi pengendara untuk memindahkan lengan robotnya dan mengemudi ke lokasi lain. [123] Kesalahan diisolasi pada rem umpan bor, [124] dan puing-puing internal diduga menyebabkan masalah. [122] Pada 9 Desember, operasi lengan pengemudi dan robot dibuka untuk melanjutkan, namun pengeboran tetap ditangguhkan tanpa batas waktu. [125] Tim Curiosity terus melakukan diagnosa dan pengujian pada mekanisme pengeboran sepanjang 2017. [126]
Komentar
Posting Komentar