Википедия

Соджорнер (марсоход)

Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 28 августа 2021 года; проверки требуют 10 правок.

«Соджорнер» (англ. Sojourner, Пришелец) — марсоход космического агентства НАСА, запущенный в рамках программы «Марс Пасфайндер».

Соджорнер
Марсоход «Соджорнер» на Марсе (снимок камерой неподвижной марсианской станции)
Марсоход «Соджорнер» на Марсе (снимок камерой неподвижной марсианской станции)
Заказчик Соединённые Штаты Америки NASA
Оператор Лаборатория реактивного движения
Задачи Изучение Марса
Стартовая площадка Соединённые Штаты Америки мыс Канаверал LC17B
Ракета-носитель Дельта-2 7925 D240
Запуск 4 декабря 1996 года 06:58:00 UTC
NSSDCA ID MESURPR
Технические характеристики
Масса 11,5 кг
Размеры 0,65 × 0,48 × 0,3 м
Мощность До 15 ватт электроэнергии,
примерно 150 Вт·ч/сол
Источники питания Солнечная батарея на основе арсенида галлия
Движитель Максимальная скорость — 1 см/сек
Срок активного существования Планируемый: 7 сол
Итоговый: 83 сол (точно неизвестно)
Элементы орбиты
Посадка на небесное тело

4 июля 1997 года 16:56:55 UTC

MSD 43905 04:41 AMT
Координаты посадки 19°07′48″ с. ш. 326°47′48″ в. д. / 19,13000° с. ш. 326,79667° в. д. / 19.13000; 326.79667G, в долине Арес
Целевая аппаратура
две стереосистемные и одна одинарная камера Камеры обеспечивают дополнительные данные о состоянии и положении ровера, помогают прокладывать маршрут
Модуль MAE Изучение воздействия пыли на эффективность работы солнечных батарей
Альфа-Протон-Рентгеновский Спектрометр (APXS) Анализ химического состава пород и пыли Марса.
Бортовая память 0,5 МБ
nasa.gov/mission_pages/m…
Логотип Викисклада Медиафайлы на Викискладе

Название

править

Название марсохода Соджорнер дословно означает «временный житель» или «проезжий», оно было дано победительницей голосования — 12-летней девочкой из штата Коннектикут, США[1]. Марсоход назван в честь женщины-борца с негритянским рабством — Соджорнер Трут[1].

Устройство

править

Выработка энергии

править
 
Панель солнечных батарей марсохода перед установкой

Электропитание «Соджорнера» осуществлялось с помощью одной лёгкой панели солнечной батареи, состоявшей из 234 отдельных фотоэлектрических элементов на основе арсенида галлия/германия (GaAs/Ge)[2]. Её мощность составляла 15 Вт (примерно 150 Вт·ч/сол)[3]. Вес — 0,340 кг. Площадь батареи 0,22 м². Рабочий диапазон температур от −140 до +110 °C. Размер одной ячейки составляет 2 × 4 см. Солнечная батарея хорошо видна в виде тёмной плоской панели, смонтированной на верхней части марсохода[2]. Ячейки солнечных батарей очень лёгкие, тонкие и хрупкие. Создана компанией Applied Solar Energy Corporation[англ.] (ASEC).

Батареи

править
 
Электрическая батарея Соджорнера

В качестве аккумулятора использовалась сцепка из 3 батарей, суммарный вес которой составлял 1,24 кг[2]. Батарея 40 мм в диаметре и 186 мм в длину. Сцепка находилась внутри марсохода, под панелью солнечных батарей. Каждая батарея содержала по три ячейки на основе литий-тионилхлорида (Li-SOCl2). Рабочее напряжение — 8-11 В. Ёмкость одной ячейки колебалась от 8 А·ч при температуре −20 °C и до 12 А·ч при +25 °C[2]. Вес одной ячейки — 118 г. Фирма-изготовитель «SAFT America».

Вес марсохода на Земле (см. схему) составлял вместе со всем оборудованием около 115 Н, что соответствует ≈ 45 Н на поверхности Марса. Размеры марсохода — 0,65 × 0,48 × 0,3 м.

В Соджорнере имелось 11 электродвигателей постоянного тока RE016DC мощностью 3,2 Вт, созданных компанией «Maxon Motor». Шесть двигателей вращают колёса, по одному на каждое колесо, 4 задают направление движения и последний поднимает и опускает спектрометр. Двигатели могут переносить температуры до −100 °C[4].

Марсоход был оборудован шестью колёсами диаметром 13 см, каждое из которых способно вращаться самостоятельно. Аппарат способен наклоняться на 45° без переворачивания и преодолевать препятствия высотой до 20 см.

Мощности батареи хватало для работы аппарата в течение нескольких часов в день даже в пасмурную погоду[3]. Кроме того, в марсоходе имелось три радиоизотопных элемента с несколькими граммами плутония-238 для поддержания необходимой температуры в электронном блоке.

Связь с Землёй марсоход поддерживал через посадочную станцию. Антенна марсохода была рассчитана передавать данные на расстояние до 0,5 км[5].

 
«Соджорнер» изучает камень «Йоги» спектрометром Альфа-частиц.

Марсоход был оборудован тремя камерами — передней стереосистемой и задней одинарной камерой. Альфа-протон-рентгеновский спектрометр (APXS) был практически идентичен спектрометру, установленному на космическом аппарате «Марс-96», прибор был создан Институтом исследований Солнечной системы[нем.] Общества Макса Планка в Линдау и Чикагским университетом, США[6], он был укомплектован источником излучения на основе кюрия-244 производства АО «ГНЦ НИИАР»[7][8][9]. Спектрометр мог определять элементный состав пород Марса и пыли, за исключением такого элемента, как водород. Управление Соджорнером осуществлялось с помощью 8-разрядного процессора Intel 80C85, работающего на частоте 2 МГц (производительность 0,3 MIPS)[5], объём оперативной памяти составлял 512 КБ, также имелся твердотельный накопитель на флеш памяти объёмом 176 КБ. Программное обеспечение марсохода могло создавать 3-D карты местности, исходя из стереоснимков, созданных при помощи одной из передней стереокамеры[10]. Автоматическая система навигации делает снимки близлежащей местности, используя одну из двух стереокамер. После этого стереоизображения преобразуются в 3-D карты местности, которые автоматически создаются программным обеспечением ровера. Программное обеспечение определяет какова степень проходимости, безопасна ли местность, высоту препятствий, плотность грунта и угол наклона поверхности. Из десятков возможных путей ровер выбирает кратчайший, самый безопасный путь к своей цели. Затем, проехав от 0,5 до 2 метра (в зависимости от того, сколько препятствий находится на его пути), ровер останавливался, анализируя препятствия, находящиеся неподалёку. Весь процесс повторяется, пока он не достигнет своей цели или же пока ему не прикажут остановиться с Земли. Система безопасности Соджорнера — Rover Control Software, могла захватывать по 20 точек на каждом шагу.

 
Модели всех успешных марсоходов в сравнении: Соджорнер (самый маленький), Оппортьюнити/Спирит (средний), Кьюриосити (самый большой).
Сравнение Соджорнера c другими марсоходами
Кьюриосити Оппортьюнити/Спирит Соджорнер
Запуск 2011 2003 1996
Масса (кг) 899 174[11] 10,6[12]
Размеры (В метрах, Д×Ш×В) 3,1 × 2,7 × 2,1 1,6 × 2,3 × 1,5[11] 0,7 × 0,5 × 0,3[12]
Энергия (кВтч/сол) 2.5-2,7 0,3—0,9[13] < 0,1[14]
Научные инструменты 10[15] 5 4[12]
Максимальная скорость (см/сек) 4 5[16] 1[17]
Передача данных (МБ/сутки) 19—31 6—25[18] < 3,5[19]
Производительность (MIPS) 400 20[20] 0,3[21]
Память (МB) 256[22] 128 0,5
Расчётный район посадки (км) 20x7 80x12 200x100

Ход миссии

править
 
Вид на марсианский горизонт, запечатлённый передними камерами «Соджорнера».
 
«Соджорнер» на 2 сол пребывания на поверхности Марса (снимок камерой неподвижной марсианской станции «Патфайндер»).

На поверхность Марса опустился 4 июля 1997 года в составе спускаемого аппарата. Марсоход был рассчитан на 7-сольную (сол — марсианские сутки) миссию, с возможностью расширения до 30 сол[5]. Несмотря на это, он работал в течение 83 сол, до того момента, как спускаемая станция «Патфайндер», действовавшая в качестве ретранслятора, не вышла из строя (после чего Ровер потерял возможность общаться непосредственно с Землёй); последний контакт с ней состоялся в 10:23 UTC 27 сентября 1997 года[23], вместе с этим связь оборвалась и с марсоходом, несмотря на то, что он находился в рабочем состоянии[23]. Место последней остановки марсохода до сих пор неизвестно, будущая камера Mars Geoscience Imaging at Centimeter-Scale (MAGIC), разрешение снимков которой составит 5 сантиметров на пиксель, поможет устранить этот пробел[24].

Всего до потери связи «Соджорнер» преодолел дистанцию примерно в 100 метров[25].

См. также

править

Примечания

править
  1. ↑ 1 2 NASA Names First Rover to Explore the Surface of Mars — NASA. Дата обращения: 2 декабря 2019. Архивировано 14 ноября 2019 года.
  2. ↑ 1 2 3 4 Mars Microrover Power Subsystem (англ.). Jet Propulsion Laboratory (24 июля 1997). Архивировано 14 ноября 2019 года.
  3. ↑ 1 2 A Description of the Rover Sojourner. Дата обращения: 2 декабря 2019. Архивировано 31 октября 2019 года.
  4. ↑ «Новости космонавтики» № 18/19, 1997. Статья «Mars Pathfinder»
  5. ↑ 1 2 3 NASA — Mars Pathfinder FAQ. Дата обращения: 2 декабря 2019. Архивировано 7 ноября 2019 года.
  6. ↑ NASA — Mars Pathfinder Instrument Descriptions. Дата обращения: 2 декабря 2019. Архивировано 20 апреля 2016 года.
  7. ↑ США для полётов на Марс потребовались российские изотопы кюрия-244. Lenta.ru (28 ноября 2014). Дата обращения: 14 февраля 2019. Архивировано 21 октября 2020 года.
  8. ↑ Источники кюрия-244 производства ГНЦ НИИАР будут использованы Индией для полётов на Луну. НИИАР (14 февраля 2017). Дата обращения: 14 февраля 2019. Архивировано 25 января 2021 года.
  9. ↑ Росатом поможет Индии изучать Луну с помощью радиации. РИА Новости (13 февраля 2017). Дата обращения: 14 февраля 2019. Архивировано 27 января 2021 года.
  10. ↑ B. Cooper — MFEX: Microrover Flight Experiment — NASA. Дата обращения: 13 апреля 2013. Архивировано 10 июня 2016 года.
  11. ↑ 1 2 Mars Exploration Rover Landings (нем.). JPL. Дата обращения: 30 июля 2012. Архивировано 14 сентября 2012 года. Архивная копия от 14 сентября 2012 на Wayback Machine
  12. ↑ 1 2 3 Mars Pathfinder/Sojourner (нем.). NASA. Дата обращения: 30 июля 2012. Архивировано 25 февраля 2014 года. Архивная копия от 25 февраля 2014 на Wayback Machine
  13. ↑ NASA’s 2009 Mars Science Laboratory (нем.). JPL. Дата обращения: 5 июня 2011. Архивная копия от 19 сентября 2020 на Wayback Machine
  14. ↑ Pathfinder Mars Mission – Sojourner mini-rover (нем.). Дата обращения: 5 июня 2011. Архивная копия от 17 декабря 2010 на Wayback Machine
  15. ↑ Mars Science Laboratory: NASA Hosts Teleconference About Curiosity Rover Progess. Дата обращения: 2 декабря 2019. Архивировано из оригинала 8 марта 2016 года.
  16. ↑ Spacecraft: Surface Operations: Rover (нем.). JPL. Дата обращения: 30 июля 2012. Архивировано 21 сентября 2013 года. Архивная копия от 21 сентября 2013 на Wayback Machine
  17. ↑ Introduction to the Mars Microrover (нем.). JPL. Дата обращения: 30 июля 2012. Архивировано 21 октября 2011 года. Архивная копия от 21 октября 2011 на Wayback Machine
  18. ↑ Mars Exploration Rover Telecommunications (нем.). JPL. Дата обращения: 5 июня 2011. Архивная копия от 20 сентября 2020 на Wayback Machine
  19. ↑ The Robot Hall of Fame: Mars Pathfinder Sojourner Rover (нем.). robothalloffame.org. Дата обращения: 5 июня 2011. Архивировано 7 октября 2007 года. Архивная копия от 7 октября 2007 на Wayback Machine
  20. ↑ Avionics Innovations for the Mars Exploration Rover Mission: Increasing Brain Power (нем.). JPL. Дата обращения: 30 июля 2012. Архивировано 25 февраля 2014 года. Архивная копия от 25 февраля 2014 на Wayback Machine
  21. ↑ Institut für Planetenforschung Berlin-Adlershof (нем.). Дата обращения: 27 июля 2012. Архивировано 4 марта 2016 года. Архивная копия от 4 марта 2016 на Wayback Machine
  22. ↑ Mars Science Laboratory Архивная копия от 24 февраля 2019 на Wayback Machine, Brains
  23. ↑ 1 2 Mars Pathfinder — Welcome to Mars — Sol 86. Дата обращения: 2 декабря 2019. Архивировано 22 мая 2019 года.
  24. ↑ A. Ravine, et al. — GEOSCIENCE IMAGING AT CENTIMETER-SCALE (MAGIC) FROM ORBIT. (2012). Дата обращения: 13 апреля 2013. Архивировано 29 октября 2013 года.
  25. ↑ Sojourner (англ.). Архивировано из оригинала 20 марта 2015 года.

Места́ посадок исследовательских аппаратов на карте Марса

править
 Горы ТарсисРавнина ЭлладаГора ОлимпДолины МаринерЗемля АравияАмазонское платоГора ЭлизийРавнина ИсидыКиммерийская земляРавнина АргирГора Альба
Карта Марса

 

 

Источник — https://ru.wiki.x.io/w/index.php?title=Соджорнер_(марсоход)&oldid=140437802