Rover de exploración de Marte

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Misión de la NASA para explorar Marte a través de dos rotores (Espíritu y oportunidad); lanzada en 2003
Concepción de artistas de MER rovers en Marte
MER imágenes desde diferentes ángulos

La misión Mars Exploration Rover (MER) de la NASA fue una misión espacial robótica en la que participaron dos rovers de Marte, Spirit y Oportunidad, explorando el planeta Marte. Comenzó en 2003 con el lanzamiento de los dos rovers para explorar la superficie y la geología de Marte; ambos aterrizaron en Marte en lugares separados en enero de 2004. Ambos rovers sobrevivieron con creces a sus misiones planificadas de 90 días solares marcianos: MER-A Spirit estuvo activo hasta el 22 de marzo de 2010, mientras que MER-B La oportunidad estuvo activa hasta el 10 de junio de 2018.

Objetivos

El objetivo científico de la misión era buscar y caracterizar una amplia gama de rocas y suelos que contienen pistas sobre la actividad del agua en Marte en el pasado. La misión es parte del Programa de Exploración de Marte de la NASA, que incluye tres módulos de aterrizaje exitosos anteriores: los dos módulos de aterrizaje del programa Viking en 1976 y la sonda Mars Pathfinder en 1997.

Los objetivos científicos de la misión Mars Exploration Rover eran:

  • Busque y caracterice una variedad de rocas y suelos que tienen pistas para pasar la actividad del agua. En particular, las muestras solicitadas incluyen aquellas que poseen minerales depositados por procesos relacionados con el agua como precipitación, evaporación, cementación sedimentaria o actividad hidrotermal.
  • Determinar la distribución y composición de minerales, rocas y suelos que rodean los sitios de aterrizaje.
  • Determinar qué procesos geológicos han moldeado el terreno local e influenciado la química. Esos procesos podrían incluir la erosión del agua o el viento, la sedimentación, los mecanismos hidrotermales, el volcanismo y el cráter.
  • Realizar calibración y validación de observaciones superficiales hechas por instrumentos Mars Reconnaissance Orbiter (MRO). Esto ayudará a determinar la exactitud y eficacia de diversos instrumentos que examinan la geología marciana desde la órbita.
  • Busque minerales que contienen hierro, e identifique y cuantifique cantidades relativas de tipos minerales específicos que contienen agua o se formaron en agua, como carbonatos de hierro.
  • Caracterizar la mineralogía y texturas de rocas y suelos para determinar los procesos que los crearon.
  • Busque pistas geológicas sobre las condiciones ambientales que existían cuando el agua líquida estaba presente.
  • Evaluar si esos entornos son propicios para la vida.

El costo total de construir, lanzar, aterrizar y operar los rovers en la superficie para la misión principal inicial de 90 soles fue de 820 millones de dólares estadounidenses. Cada rover recibió cinco extensiones de misión, ya que continuaron funcionando más allá de la duración prevista inicialmente. La quinta extensión de la misión se otorgó en octubre de 2007 y se extendió hasta fines de 2009. El costo total de las primeras cuatro extensiones de la misión fue de $ 104 millones, y la quinta extensión de la misión costó al menos $ 20 millones. La misión fue dirigida por el Laboratorio de Propulsión a Chorro (JPL), que diseñó, construyó y operó los rovers.

En reconocimiento a la gran cantidad de información científica acumulada por ambos rovers, se han nombrado dos asteroides en su honor: 37452 Spirit y 39382 Opportunity.

Cronología de la misión

Lanzamiento y aterrizaje

Lanzamiento de MER-A Espíritu
Lanzamiento de MER-B Oportunidad

El MER-A (Spirit) y el MER-B (Oportunidad) se lanzaron el 10 de junio de 2003 y el 7 de julio de 2003, respectivamente. Aunque ambas sondas se lanzaron en cohetes Boeing Delta II 7925-9.5 desde el Complejo de Lanzamiento Espacial 17 de Cabo Cañaveral (CCAFS SLC-17), el MER-B estaba en la versión pesada de ese vehículo de lanzamiento y necesitaba energía adicional para la inyección Trans-Mars. Los vehículos de lanzamiento se integraron en plataformas uno al lado del otro, con MER-A en CCAFS SLC-17A y MER-B en CCAFS SLC-17B. Las almohadillas duales permitieron trabajar los períodos de lanzamiento planetario de 15 y 21 días juntos; el último día de lanzamiento posible para MER-A fue el 19 de junio de 2003 y el primer día para MER-B fue el 25 de junio de 2003. El Programa de Servicios de Lanzamiento de la NASA gestionó el lanzamiento de ambas naves espaciales.

Las sondas aterrizaron en enero de 2004 en ubicaciones ecuatoriales muy separadas de Marte. El 21 de enero de 2004, Deep Space Network perdió contacto con Spirit, por razones que originalmente se pensó que estaban relacionadas con una lluvia de bengalas sobre Australia. El rover transmitió un mensaje sin datos, pero ese mismo día se perdió otra sesión de comunicaciones con el Mars Global Surveyor. Al día siguiente, JPL recibió un pitido del rover que indicaba que estaba en modo de falla. El 23 de enero, el equipo de vuelo logró enviar el rover. Se creía que la falla había sido causada por un error en el subsistema de memoria flash del rover. El rover no realizó ninguna actividad científica durante diez días, mientras los ingenieros actualizaban su software y realizaban pruebas. El problema se corrigió reformateando la memoria flash de Spirit's y usando un parche de software para evitar la sobrecarga de memoria; Opportunity también se actualizó con el parche como medida de precaución. Spirit volvió a sus operaciones científicas completas el 5 de febrero. Ambos rovers' inicialmente, las misiones tenían una duración de solo 90 soles.

El 23 de marzo de 2004, se llevó a cabo una conferencia de prensa en la que se anunciaron "descubrimientos importantes" de evidencia de agua líquida pasada en la superficie marciana. Una delegación de científicos mostró imágenes y datos que revelan un patrón estratificado y un lecho cruzado en las rocas del afloramiento dentro de un cráter en Meridiani Planum, lugar de aterrizaje del MER-B, Opportunity. Esto sugirió que el agua una vez fluyó en la región. La distribución irregular de cloro y bromo también sugiere que el lugar alguna vez fue la costa de un mar salado, ahora evaporado.

Animaciones de Espíritu (izquierda) y Oportunidad Órbitas.
Sol· Tierra· Marte· Rover

Extensiones de misión

El 8 de abril de 2004, la NASA anunció que extendería la vida útil de la misión de los rovers de tres a ocho meses. Inmediatamente proporcionó financiamiento adicional de US $ 15 millones hasta septiembre y $ 2,8 millones por mes para operaciones continuas. Más tarde ese mes, el Opportunity llegó al cráter Endurance y tardó unos cinco días en recorrer los 200 metros. La NASA anunció el 22 de septiembre que extendería la vida útil de la misión de los rovers por otros seis meses. Oportunidad era dejar el cráter Endurance, visitar su escudo térmico descartado y dirigirse al cráter Victoria. Spirit era intentar subir a la cima de Columbia Hills.

Con los dos rovers todavía funcionando bien, la NASA anunció más tarde otra extensión de 18 meses de la misión hasta septiembre de 2006. Oportunidad era visitar el "Etched Terrain" y Spirit debía escalar una pendiente rocosa hacia la cima de Husband Hill. El 21 de agosto de 2005, Spirit alcanzó la cima de Husband Hill después de 581 soles y un viaje de 4,81 kilómetros (2,99 mi).

La rueda delantera derecha de

Spirit dejó de funcionar el 13 de marzo de 2006, mientras el rover se desplazaba hacia McCool Hill. Sus conductores intentaron arrastrar la rueda muerta detrás de Spirit, pero esto solo funcionó hasta llegar a una zona arenosa intransitable en las laderas más bajas. Los conductores dirigieron a Spirit a una característica inclinada más pequeña, denominada 'Low Ridge Haven', donde pasó el largo invierno marciano, esperando la primavera y el aumento de los niveles de energía solar adecuados para conducir. Ese septiembre, Opportunity alcanzó el borde del cráter Victoria, y Spaceflight Now informó que la NASA había extendido la misión de los dos rovers hasta septiembre de 2007. El 6 de febrero de 2007, Opportunity se convirtió en la primera nave espacial en recorrer diez kilómetros (6,2 millas) sobre la superficie de Marte.

En julio de 2007, durante la cuarta extensión de la misión, las tormentas de polvo marcianas bloquearon la luz del sol a los rovers y amenazaron la capacidad de la nave para recolectar energía a través de sus paneles solares, lo que hizo que los ingenieros temieran que uno o ambos pudieran quedar inhabilitados permanentemente.. Sin embargo, las tormentas de polvo se disiparon, lo que les permitió reanudar las operaciones.

Espíritu y Oportunidad por los números

El 1 de mayo de 2009, durante la quinta extensión de su misión, Spirit quedó atascado en suelo blando. Después de casi nueve meses de intentos para que el rover volviera a encarrilarse, incluido el uso de rovers de prueba en la Tierra, la NASA anunció el 26 de enero de 2010 que Spirit se reutilizó como una plataforma científica estacionaria. Este modo permitiría a Spirit ayudar a los científicos de maneras que una plataforma móvil no podría, como detectar "bamboleos" en la rotación del planeta que indicaría un núcleo líquido. El JPL perdió contacto con Spirit después de la última vez que escuchó del rover el 22 de marzo de 2010, y los continuos intentos de recuperar las comunicaciones duraron hasta el 25 de mayo de 2011, lo que elevó el tiempo transcurrido de la misión a 6 años, 2 meses y 19 días, o más de 25 veces el original. duración prevista de la misión.

Opportunity estaba a punto de entrar en el cráter Victoria desde su percha en el borde de Duck Bay el 28 de junio de 2007, pero debido a las extensas tormentas de polvo, se retrasó hasta que se disipó el polvo y volvió la energía. a niveles seguros. Dos meses más tarde, Spirit y Opportunity reanudaron la conducción después de refugiarse durante las tormentas de polvo que limitaron la energía solar a un nivel que casi provocó la falla permanente de ambos rovers.

El 1 de octubre de 2007, tanto Spirit como Opportunity iniciaron su quinta extensión de misión que extendió las operaciones hasta 2009, lo que permitió que los rovers pasaran cinco años explorando la superficie marciana., en espera de su supervivencia continua.

El 26 de agosto de 2008, Opportunity comenzó su ascenso de tres días fuera del cráter Victoria en medio de preocupaciones de que picos de energía, similares a los observados en Spirit antes de la falla de su rueda delantera derecha, podría evitar que pueda salir del cráter si falla una rueda. El científico del proyecto Bruce Banerdt también dijo: "Hemos hecho todo lo que teníamos que hacer en el cráter Victoria y más". Opportunity regresará a las llanuras para caracterizar la gran diversidad de rocas de Meridiani Planum, algunas de las cuales pueden haber sido arrancadas de cráteres como Victoria. El rover había estado explorando el cráter Victoria desde el 11 de septiembre de 2007. En enero de 2009, los dos rover habían enviado colectivamente 250 000 imágenes y viajado más de 21 kilómetros (13 mi).

Después de conducir unos 3,2 kilómetros (2,0 mi) desde que salió del cráter Victoria, Opportunity vio por primera vez el borde del cráter Endeavour el 7 de marzo de 2009. Pasó la marca de 16 km (9,9 mi) a lo largo el camino en el sol de 1897. Mientras tanto, en el cráter Gusev, Spirit fue excavado profundamente en la arena marciana, al igual que Opportunity lo fue en Purgatory Dune en 2005.

El 26 de enero de 2010, después de seis años en Marte, la NASA anunció que Spirit se usaría como una plataforma de investigación estacionaria, después de varios meses de intentos fallidos de liberar al rover de la arena blanda.

La NASA anunció el 24 de marzo de 2010 que Opportunity, que tenía una distancia de conducción restante estimada de 12 km (7,5 mi) hasta el cráter Endeavour, había viajado más de 20 km (12,4 mi) desde el inicio de su misión. Cada rover fue diseñado con un objetivo de distancia de conducción de la misión de solo 600 metros.

En marzo de 2010 se anunció que Spirit podría haber entrado en hibernación durante el invierno marciano y podría no volver a despertar durante meses. El 22 de mayo de 2011, la NASA dejó de intentar contactar con Spirit, que había estado atrapado en una trampa de arena durante dos años. La última comunicación exitosa con el rover fue el 22 de marzo de 2010. La transmisión final a Spirit fue el 25 de mayo de 2011.

El 16 de mayo de 2013, la NASA anunció que el Opportunity había conducido más lejos que cualquier otro vehículo de la NASA en un mundo que no fuera la Tierra. Después de que la odometría total del Opportunity superó los 35,744 km (22,210 mi), el rover superó la distancia total recorrida por el vehículo itinerante lunar Apolo 17. Y el 28 de julio de 2014, Opportunity había conducido más lejos que cualquier otro vehículo en un mundo que no fuera la Tierra. Opportunity recorrió más de 40 km (25 mi), superando la distancia total de 39 km (24 mi) conducida por el vehículo lunar Lunokhod 2, el poseedor del récord anterior. El 23 de marzo de 2015, Opportunity había recorrido la distancia completa de 42,2 km (26,2 mi) de un maratón, con un tiempo final de aproximadamente 11 años y 2 meses.

El 24 de enero de 2014, la NASA informó que los estudios actuales realizados por el rover restante, Opportunity, así como por el rover más nuevo Curiosity del Laboratorio de Ciencias de Marte ahora estarían buscando evidencia de vida antigua, incluida una biosfera basada en autotróficos., microorganismos quimiotróficos y/o quimiolitoautotróficos, así como aguas antiguas, incluyendo ambientes fluvio-lacustres (llanuras relacionadas con antiguos ríos o lagos) que pudieron haber sido habitables. La búsqueda de evidencia de habitabilidad, tafonomía (relacionada con fósiles) y carbono orgánico en el planeta Marte se cambió a un objetivo principal de la NASA.

En junio de 2018, Opportunity quedó atrapado en una tormenta de polvo a escala global y los paneles solares del rover no pudieron generar suficiente energía, con el último contacto el 10 de junio de 2018 La NASA reanudó el envío de comandos después de que amainó la tormenta de polvo, pero el rover permaneció en silencio, posiblemente debido a una falla catastrófica o a una capa de polvo que cubría sus paneles solares. Se llevó a cabo una conferencia de prensa el 13 de febrero de 2019, anunciando que después de numerosos intentos de contactar a Opportunity, sin respuesta desde junio de 2018, la NASA declaró finalizada la misión Opportunity, que también puso fin a la misión Mars Exploration Rover de 16 años de duración.

Diseño de naves espaciales

configuración de lanzamiento MER, romper la ilustración

El Mars Exploration Rover fue diseñado para guardarse encima de un cohete Delta II. Cada nave espacial consta de varios componentes:

  • Rover: 185 kg (408 lb)
  • Lander: 348 kg (767 lb)
  • Backshell / Paracaídas: 209 kg (461 lb)
  • Escudo de calor: 78 kg (172 lb)
  • Estadio de crucero: 193 kg (425 lb)
  • Propellant: 50 kg (110 lb)
  • Instrumentos: 5 kg (11 lb)

La masa total es de 1063 kg (2344 lb).

Etapa de crucero

Etapa de crucero Oportunidad Rover
MER diagrama de la etapa de crucero

La etapa de crucero es el componente de la nave espacial que se utiliza para viajar de la Tierra a Marte. Es muy similar al Mars Pathfinder en diseño y mide aproximadamente 2,65 metros (8,7 pies) de diámetro y 1,6 m (5,2 pies) de altura, incluido el vehículo de entrada (ver más abajo).

La estructura principal es de aluminio con un anillo exterior de nervaduras cubiertas por paneles solares, que tienen aproximadamente 2,65 m (8,7 ft) de diámetro. Divididos en cinco secciones, los paneles solares pueden proporcionar hasta 600 vatios de potencia cerca de la Tierra y 300 W en Marte.

Los calentadores y el aislamiento multicapa mantienen los componentes electrónicos "calentados". Un sistema de freón elimina el calor de la computadora de vuelo y el hardware de comunicaciones dentro del rover para que no se sobrecalienten. Los sistemas de aviónica de crucero permiten que la computadora de vuelo interactúe con otros dispositivos electrónicos, como los sensores solares, el escáner de estrellas y los calentadores.

Navegación

El escáner de estrellas (sin un sistema de respaldo) y el sensor solar permitieron a la nave conocer su orientación en el espacio analizando la posición del Sol y otras estrellas en relación con ella misma. A veces, la nave podría estar ligeramente desviada; esto era de esperar, dado el viaje de 500 millones de kilómetros (320 millones de millas). Así, los navegantes planificaron hasta seis maniobras de corrección de trayectoria, junto con controles de salud.

Para garantizar que la nave espacial llegara a Marte en el lugar adecuado para su aterrizaje, dos tanques ligeros revestidos de aluminio llevaban alrededor de 31 kg (alrededor de 68 lb) de propulsor de hidracina. Junto con los sistemas de control y guía de crucero, el propulsor permitió a los navegantes mantener la nave espacial en curso. Las quemas y disparos a pulso del propulsor permitían tres tipos de maniobras:

  • Una quemadura axial utiliza pares de propulsores para cambiar la velocidad de la nave espacial;
  • Una quemadura lateral utiliza dos "cúmulos de torre" (cuatro propulsores por racimo) para mover la nave espacial "vías" a través de pulsos de segundos;
  • El modo de disparo de pulso utiliza pares de propulsor acoplados para maniobras de precesión de naves espaciales (tornos).

Comunicación

La nave espacial usó una longitud de onda de radio de banda X de alta frecuencia para comunicarse, lo que permitió menos potencia y antenas más pequeñas que muchas naves más antiguas, que usaban la banda S.

Los navegadores enviaban comandos a través de dos antenas en la etapa de crucero: una antena de crucero de baja ganancia montada dentro del anillo interior y una antena de crucero de ganancia media en el anillo exterior. La antena de baja ganancia se utilizó cerca de la Tierra. Es omnidireccional, por lo que la potencia de transmisión que llegaba a la Tierra caía más rápido a medida que aumentaba la distancia. A medida que la nave se acercaba a Marte, el Sol y la Tierra se acercaban más en el cielo vistos desde la nave, por lo que llegaba menos energía a la Tierra. Luego, la nave espacial cambió a la antena de ganancia media, que dirigió la misma cantidad de potencia de transmisión en un haz más estrecho hacia la Tierra.

Durante el vuelo, la nave espacial se estabilizó por giro con una velocidad de giro de dos revoluciones por minuto (rpm). Las actualizaciones periódicas mantuvieron las antenas apuntando hacia la Tierra y los paneles solares hacia el Sol.

Aeroshell

Visión general de Marte Exploration Rover aeroshell

El aeroshell mantuvo una cubierta protectora para el módulo de aterrizaje durante el viaje de siete meses a Marte. Junto con el módulo de aterrizaje y el rover, constituyó el 'vehículo de entrada'. Su objetivo principal era proteger el módulo de aterrizaje y el rover en su interior del intenso calor de la entrada en la delgada atmósfera marciana. Se basó en los diseños Mars Pathfinder y Mars Viking.

Partes

El aeroshell estaba compuesto por dos partes principales: un escudo térmico y una carcasa trasera. El escudo térmico era plano y de color marrón, y protegió al módulo de aterrizaje y al rover durante la entrada a la atmósfera marciana y actuó como el primer aerofreno de la nave espacial. La carcasa trasera era grande, en forma de cono y pintada de blanco. Llevaba el paracaídas y varios componentes utilizados en etapas posteriores de entrada, descenso y aterrizaje, que incluyen:

  • Un paracaídas (stowed en la parte inferior de la hoja de atrás);
  • Los aparatos electrónicos y las baterías que disparan dispositivos pirotécnicos como tuercas de separación, cohetes y mortero paracaídas;
  • A Litton LN-200 Inertial Measurement Unit (IMU), que monitorea e informa la orientación de la backshell mientras oscila bajo el paracaídas;
  • Tres grandes motores de cohetes sólidos llamados cohetes RAD (Rocket Assisted Descent), cada uno que proporciona una tonelada de fuerza (10 kilonewtons) durante casi 4 segundos;
  • Tres pequeños cohetes sólidos llamados TIRS (montados para que apuntan horizontalmente a los lados de la retaguardia) que proporcionan una pequeña patada horizontal a la retaguardia para ayudar a orientar la retaguardia más verticalmente durante la quemadura principal del cohete RAD.
Composition

Construido por Lockheed Martin Space en Denver, Colorado, el aeroshell está hecho de una estructura de panal de aluminio intercalada entre láminas frontales de grafito-epoxi. El exterior del aeroshell está cubierto con una capa de nido de abeja fenólico. Este panal está lleno de un material ablativo (también llamado "ablator"), que disipa el calor generado por la fricción atmosférica.

El ablador en sí es una mezcla de madera de corcho, aglutinante y muchas esferas diminutas de vidrio de sílice. Fue inventado para los escudos térmicos volados en las misiones de aterrizaje Viking Mars. Se utilizó una tecnología similar en las primeras misiones espaciales tripuladas de EE. UU. Mercury, Gemini y Apollo. Fue formulado especialmente para reaccionar químicamente con la atmósfera marciana durante la entrada y llevarse el calor, dejando una estela de gas caliente detrás del vehículo. El vehículo redujo la velocidad de 19 000 a 1600 km/h (5300 a 440 m/s) en aproximadamente un minuto, produciendo aproximadamente 60 m/s2 (6 g) de aceleración en el módulo de aterrizaje y el rover.

La carcasa trasera y el escudo térmico están hechos de los mismos materiales, pero el escudo térmico tiene un grosor más grueso de 13 mm (12 in), capa del ablator. En lugar de pintarse, la carcasa trasera se cubrió con una manta de película PET aluminizada muy delgada para protegerla del frío del espacio profundo. La manta se evaporó durante la entrada a la atmósfera marciana.

Paracaídas

Mars Exploration Prueba de paracaídas de Rover

El paracaídas ayudó a reducir la velocidad de la nave espacial durante la entrada, el descenso y el aterrizaje. Se encuentra en la carcasa trasera.

Diseño

El diseño del paracaídas de 2003 fue parte de un esfuerzo a largo plazo de desarrollo de tecnología de paracaídas en Marte y se basa en los diseños y la experiencia de las misiones Viking y Pathfinder. El paracaídas para esta misión es un 40 % más grande que el del Pathfinder porque la carga más grande para el Mars Exploration Rover es de 80 a 85 kilonewtons (kN) o de 80 a 85 kN (18 000 a 19 000 lbf) cuando el paracaídas se infla por completo. En comparación, las cargas de inflación de Pathfinder fueron de aproximadamente 35 kN (alrededor de 8000 lbf). El paracaídas fue diseñado y construido en South Windsor, Connecticut por Pioneer Aerospace, quien también diseñó el paracaídas para la misión Stardust.

Composition

El paracaídas está fabricado con dos tejidos duraderos y ligeros: poliéster y nailon. Una brida triple hecha de Kevlar conecta el paracaídas a la carcasa trasera.

La cantidad de espacio disponible en la nave espacial para el paracaídas era tan pequeña que el paracaídas tuvo que ser empacado a presión. Antes del lanzamiento, un equipo dobló bien las 48 líneas de suspensión, tres líneas de bridas y el paracaídas. El paracaídas se cargó en una estructura especial que luego aplicó un gran peso al paquete del paracaídas varias veces. Antes de colocar el paracaídas en la carcasa trasera, el paracaídas se calentó para esterilizarlo.

Sistemas conectados
Descent se detiene por retrorockets y lander se deja caer 10 m (33 pies) a la superficie en esta computadora generada impresión.

Después de desplegar el paracaídas a una altitud de unos 10 km (6,2 mi) sobre la superficie, se soltó el escudo térmico utilizando 6 tuercas de separación y resortes de empuje. Luego, el módulo de aterrizaje se separó de la carcasa trasera y "hizo rappel" hacia abajo una cinta de metal en un sistema de frenado centrífugo integrado en uno de los pétalos del módulo de aterrizaje. El lento descenso por la cinta de metal colocó al módulo de aterrizaje en posición al final de otra brida (sujeción), hecha de Zylon trenzado de casi 20 m (66 ft) de largo. Zylon es un material de fibra, similar al Kevlar, que se cose en un patrón de cincha (como el material de los cordones de los zapatos) para hacerlo más resistente. La brida de Zylon proporciona espacio para el despliegue de la bolsa de aire, la distancia de la corriente de escape del motor de cohete sólido y una mayor estabilidad. La brida incorpora un arnés eléctrico que permite disparar los cohetes sólidos desde la carcasa trasera y proporciona datos de la unidad de medición inercial de la carcasa trasera (que mide la velocidad y la inclinación de la nave espacial) a la computadora de vuelo en el rover.

Debido a que la densidad atmosférica de Marte es inferior al 1 % de la de la Tierra, el paracaídas por sí solo no podría ralentizar el Mars Exploration Rover lo suficiente como para garantizar una baja velocidad de aterrizaje segura. El descenso de la nave espacial fue asistido por cohetes que detuvieron la nave espacial entre 10 y 15 m (33 y 49 pies) sobre la superficie marciana.

Se utilizó una unidad de altímetro de radar para determinar la distancia a la superficie marciana. La antena del radar se montó en una de las esquinas inferiores del tetraedro del módulo de aterrizaje. Cuando la medición del radar mostró que el módulo de aterrizaje estaba a la distancia correcta sobre la superficie, se cortó la brida de Zylon, lo que liberó el módulo de aterrizaje del paracaídas y la carcasa trasera para que quedara libre y despejado para aterrizar. Los datos del radar también permitieron la secuencia de tiempo en el inflado de la bolsa de aire y el lanzamiento del cohete RAD de la carcasa trasera.

Bolsas de aire

Bolso de aire inflado en el laboratorio

Las bolsas de aire que se usaron en la misión Mars Exploration Rover son del mismo tipo que las que usó la Mars Pathfinder en 1997. Tenían que ser lo suficientemente fuertes para amortiguar la nave espacial si aterrizaba en rocas o terreno accidentado y permitir que rebotara a través de Marte. superficie a velocidades de autopista (alrededor de 100 km/h) después de aterrizar. Las bolsas de aire tenían que inflarse segundos antes del aterrizaje y desinflarse una vez que estaban seguros en el suelo.

Las bolsas de aire estaban hechas de Vectran, como las de la Pathfinder. Vectran tiene casi el doble de resistencia que otros materiales sintéticos, como Kevlar, y funciona mejor en temperaturas frías. Seis capas de 100 denier (10 mg/m) de Vectran protegieron una o dos vejigas internas de Vectran en 200 denier (20 mg/m). El uso de 100 denier (10 mg/m) deja más tejido en las capas exteriores donde se necesita, porque hay más hilos en el tejido.

Cada rover usó cuatro bolsas de aire con seis lóbulos cada una, todas conectadas. La conexión fue importante, ya que ayudó a reducir algunas de las fuerzas de aterrizaje al mantener el sistema de bolsas flexible y receptivo a la presión del suelo. Las bolsas de aire no estaban conectadas directamente al rover, sino que estaban sujetas a él mediante cuerdas que se entrecruzaban en la estructura de la bolsa. Las cuerdas dieron forma a las bolsas, facilitando el inflado. Durante el vuelo, las bolsas se guardaron junto con tres generadores de gas que se usan para inflar.

Aterrizaje

MER lander petals opening

El módulo de aterrizaje de la nave espacial es una cubierta protectora que aloja al vehículo y, junto con las bolsas de aire, lo protege de las fuerzas del impacto.

El módulo de aterrizaje tiene forma de tetraedro, cuyos lados se abren como pétalos. Es fuerte y ligero, y está hecho de vigas y láminas. Las vigas consisten en capas de fibra de grafito entretejidas en una tela que es más liviana que el aluminio y más rígida que el acero. Los accesorios de titanio se pegan y se ajustan a las vigas para permitir que se atornillen. El rover se mantuvo dentro del módulo de aterrizaje mediante pernos y tuercas especiales que se soltaron después de aterrizar con pequeños explosivos.

Enderezamiento

Después de que el módulo de aterrizaje dejó de rebotar y rodar por el suelo, se detuvo en la base del tetraedro o en uno de sus lados. Luego, los lados se abrieron para hacer que la base fuera horizontal y el rover vertical. Los lados están conectados a la base por bisagras, cada una de las cuales tiene un motor lo suficientemente fuerte como para levantar el módulo de aterrizaje. El rover plus lander tiene una masa de aproximadamente 533 kilogramos (1175 lb). El rover solo tiene una masa de alrededor de 185 kg (408 lb). La gravedad en Marte es aproximadamente el 38% de la de la Tierra, por lo que el motor no necesita ser tan poderoso como lo sería en la Tierra.

El rover contiene acelerómetros para detectar hacia abajo (hacia la superficie de Marte) midiendo la atracción de la gravedad. Luego, la computadora del rover ordenó que se abriera el pétalo correcto del módulo de aterrizaje para colocar el rover en posición vertical. Una vez que el pétalo base estuvo abajo y el rover en posición vertical, se abrieron los otros dos pétalos.

Los pétalos se abrieron inicialmente en una posición igualmente plana, por lo que todos los lados del módulo de aterrizaje estaban rectos y nivelados. Los motores de los pétalos son lo suficientemente potentes como para que, si dos de los pétalos se posan sobre rocas, la base con el rover se mantendría en su lugar como un puente sobre el suelo. La base se mantendrá a un nivel incluso con la altura de los pétalos que descansan sobre las rocas, formando una superficie recta y plana a lo largo del módulo de aterrizaje abierto y aplanado. El equipo de vuelo en la Tierra podría entonces enviar comandos al rover para ajustar los pétalos y crear un camino seguro para que el rover salga del módulo de aterrizaje y llegue a la superficie marciana sin dejar caer una roca empinada.

Mover la carga útil a Marte

Espíritu 'lander en Marte

El movimiento del rover fuera del módulo de aterrizaje se denomina fase de salida de la misión. El rover debe evitar que sus ruedas queden atrapadas en el material de la bolsa de aire o que se caiga por una pendiente pronunciada. Para ayudar con esto, un sistema de retracción en los pétalos arrastra lentamente las bolsas de aire hacia el módulo de aterrizaje antes de que se abran los pétalos. Pequeñas rampas en los pétalos se abren en abanico para llenar los espacios entre los pétalos. Cubren terrenos irregulares, obstáculos rocosos y material de bolsas de aire, y forman un área circular desde la cual el rover puede avanzar en más direcciones. También bajan el escalón que debe bajar el rover. Reciben el sobrenombre de "alas de murciélago" y están hechos de tela Vectran.

Se asignaron unas tres horas para retraer las bolsas de aire y desplegar los pétalos del módulo de aterrizaje.

Diseño móvil

Modelo 3D interactivo del MER
Dibujo esquemático del MER

Los rovers son robots de seis ruedas que funcionan con energía solar y miden 1,5 m (4,9 ft) de alto, 2,3 m (7,5 ft) de ancho y 1,6 m (5,2 ft) de largo. Pesan 180 kg (400 lb), de los cuales 35 kg (77 lb) son la rueda y el sistema de suspensión.

El chasis principal con forma de caja forma la Warm Electronics Box (WEB).

Sistema de accionamiento

Cada rover tiene seis ruedas de aluminio montadas en un sistema de suspensión de bogie basculante, similar al del Sojourner, que garantiza que las ruedas permanezcan en el suelo mientras se conduce sobre terreno accidentado. El diseño reduce el rango de movimiento del cuerpo del rover a la mitad y permite que el rover supere obstáculos o atraviese agujeros (depresiones) que tienen más de un diámetro de rueda (250 milímetros (9,8 in)) de tamaño. Las ruedas móviles están diseñadas con flexiones compatibles integrales que proporcionan absorción de impactos durante el movimiento. Además, las ruedas tienen tacos que brindan agarre para escalar en arena blanda y trepar por rocas.

Cada rueda tiene su propio motor de accionamiento. Las dos ruedas delanteras y las dos traseras tienen motores de dirección individuales. Esto permite que el vehículo gire en su lugar, una revolución completa, y que se desvíe bruscamente y se curve, haciendo giros arqueados. Los motores de los rovers han sido diseñados por la empresa suiza Maxon Motor. El rover está diseñado para soportar una inclinación de 45 grados en cualquier dirección sin volcarse. Sin embargo, el móvil está programado a través de sus "límites de protección contra fallas" en su software de prevención de peligros para evitar inclinaciones superiores a 30 grados.

Cada rover puede hacer girar una de sus ruedas delanteras en su lugar para penetrar profundamente en el terreno. Es permanecer inmóvil mientras gira la rueda excavadora. Los rovers tienen una velocidad máxima en terreno plano y duro de 50 mm/s (2 in/s). La velocidad media es de 10 mm/s, porque su software para evitar peligros hace que se detenga cada 10 segundos durante 20 segundos para observar y comprender el terreno por el que ha conducido.

Sistemas de potencia y electrónicos

Marte Exploration Rover (rear) y Sojourner rover

Cuando están completamente iluminados, los paneles solares de triple unión del rover generan alrededor de 140 vatios durante un máximo de cuatro horas por día marciano (sol). El rover necesita unos 100 vatios para funcionar. Su sistema de alimentación incluye dos baterías recargables de iones de litio con un peso de 7,15 kg (15,8 lb) cada una, que proporcionan energía cuando el sol no brilla, especialmente por la noche. Con el tiempo, las baterías se degradarán y no podrán recargarse a plena capacidad.

Se pensó que para el final de la misión de 90 soles, la capacidad de los paneles solares para generar energía probablemente se reduciría a unos 50 vatios. Esto se debió a la cobertura de polvo anticipada en los paneles solares y al cambio de estación. Sin embargo, más de tres años terrestres después, los rovers' las fuentes de alimentación oscilaban entre 300 vatios-hora y 900 vatios-hora por día, dependiendo de la cobertura de polvo. Los eventos de limpieza (eliminación de polvo por el viento) han ocurrido con más frecuencia de lo que esperaba la NASA, manteniendo los conjuntos relativamente libres de polvo y extendiendo la vida útil de la misión. Durante una tormenta de polvo global en Marte en 2007, ambos rovers experimentaron una de las potencias más bajas de la misión; Opportunity descendió a 128 vatios-hora. En noviembre de 2008, Spirit superó este récord de baja energía con una producción de 89 vatios-hora, debido a las tormentas de polvo en la región del cráter Gusev.

Los rovers ejecutan un sistema operativo integrado VxWorks en una CPU RAD6000 de 20 MHz resistente a la radiación con 128 MB de DRAM con detección y corrección de errores y 3 MB de EEPROM. Cada rover también tiene 256 MB de memoria flash. Para sobrevivir durante las distintas fases de la misión, los instrumentos vitales del rover deben permanecer a una temperatura de −40 °C a +40 °C (−40 °F a 104 °F). Por la noche, los rovers se calientan con ocho unidades de calentadores de radioisótopos (RHU), cada una de las cuales genera continuamente 1 W de energía térmica a partir de la descomposición de los radioisótopos, junto con calentadores eléctricos que funcionan solo cuando es necesario. Se utiliza una película de oro pulverizada y una capa de aerogel de sílice para el aislamiento.

Comunicación

antenas MER

El rover tiene una antena de banda X de baja ganancia y una de banda X de alta ganancia para comunicaciones hacia y desde la Tierra, así como una antena monopolo de ultra alta frecuencia para comunicaciones de retransmisión. La antena de baja ganancia es omnidireccional y transmite datos a baja velocidad a las antenas de la Red de Espacio Profundo en la Tierra. La antena de alta ganancia es direccional y orientable, y puede transmitir datos a la Tierra a una velocidad mayor. Los rovers usan el monopolo UHF y su radio CE505 para comunicarse con naves espaciales que orbitan Marte, Mars Odyssey y (antes de su falla) Mars Global Surveyor (ya se transfirieron más de 7.6 terabits de datos usando su antena Mars Relay y Mars Orbiter Camera&# 39; búfer de memoria de 12 MB). Desde que MRO entró en órbita alrededor de Marte, los módulos de aterrizaje también lo han utilizado como un activo de retransmisión. La mayoría de los datos del módulo de aterrizaje se transmiten a la Tierra a través de Odyssey y MRO. Los orbitadores pueden recibir señales de rover a una tasa de datos mucho más alta que la Deep Space Network, debido a las distancias mucho más cortas entre rover y orbiter. Luego, los orbitadores transmiten rápidamente los datos del rover a la Tierra utilizando sus antenas grandes y de alta potencia.

Instrumentación científica

Pancam Mast Assembly (PMA)

Cada rover tiene nueve cámaras, que producen imágenes de 1024 x 1024 píxeles a 12 bits por píxel, pero la mayoría de las imágenes de las cámaras de navegación y las miniaturas de las imágenes se truncan a 8 bits por píxel para conservar la memoria y el tiempo de transmisión. Luego, todas las imágenes se comprimen con ICER antes de almacenarse y enviarse a la Tierra. La navegación, las miniaturas y muchos otros tipos de imágenes se comprimen a aproximadamente 0,8 a 1,1 bits/píxel. Se utilizan velocidades de bits más bajas (menos de 0,5 bits/píxel) para ciertas longitudes de onda de imágenes panorámicas multicolores. ICER se basa en wavelets y fue diseñado específicamente para aplicaciones en el espacio profundo. Produce una compresión progresiva, tanto sin pérdida como con pérdida, e incorpora un esquema de contención de errores para limitar los efectos de la pérdida de datos en el canal del espacio profundo. Supera al compresor de imágenes JPEG con pérdidas y al compresor Rice sin pérdidas utilizados por la misión Mars Pathfinder.

Se montaron varias cámaras e instrumentos en el conjunto de mástil Pancam (PMA):

  • Cámaras panorámicas (Pancam), dos cámaras con ruedas de filtro de color para determinar la textura, color, mineralogía y estructura del terreno local. Dos cámaras trabajan en combinación para tomar imágenes panorámicas detalladas, de longitud de onda, 3-D del paisaje marciano que rodea al rover, el cielo y el Sol. Hay 30 cm entre dos cámaras. Cada cámara tenía filtros para 400-1100 nm (cerca de UV a casi IR), con resolución de imagen máxima de 1024 x 1024 píxeles.
  • Cámaras de navegación (Navcam), dos cámaras que tienen campos de visión más grandes pero menor resolución y son monocromáticas, para navegación y conducción.
  • A periscope assembly for the Miniature Thermal Emission Spectrometer (Mini-TES), an infrared spectrometer used to determine the mineralogy of rocks and soils from a distance by detecting their patterns of térmica radiation. Se sintonizó especialmente para buscar minerales formados en agua, como carbonatos y arcillas. El montaje periscopio cuenta con dos espejos plegados de berilio, un shroud que se cierra para minimizar la contaminación del polvo en el ensamblaje, y baffles de rechazo de la luz perdida que se colocan estratégicamente dentro de los tubos epoxi de grafito. El Mini-TES fue construido por la Universidad Estatal de Arizona.

Las cámaras se montaron a 1,5 metros de altura en el ensamblaje del mástil Pancam, lo que permite una rotación de 360 grados. El PMA se implementa a través de Mast Deployment Drive (MDD). El Azimuth Drive, montado directamente sobre el MDD, giró el ensamblaje horizontalmente una revolución completa con señales transmitidas a través de una configuración de cinta rodante. La unidad de cámara apunta las cámaras en elevación, casi directamente hacia arriba o hacia abajo. Un tercer motor apunta los espejos plegables y la cubierta protectora del Mini-TES, hasta 30° por encima del horizonte y 50° por debajo.

Se montaron cuatro cámaras monocromáticas para evitar riesgos (Hazcacams) en el cuerpo del rover, dos delante y dos detrás. El rover usó pares de imágenes Hazcam para mapear la forma del terreno hasta 3 metros (10 pies) frente a él, en una 'cuña'. forma que tiene más de 4 metros de ancho en la distancia más lejana.

Instrumentos en el brazo del gallo
Rock Abrasion Tool (RAT)
Espectrómetro de rayos X de partículas alfa (APXS)
MER foto antes y después del procesamiento

El dispositivo de despliegue de instrumentos (IDD), también llamado brazo móvil. El brazo tiene una torreta en forma de cruz que sostiene varios instrumentos. El brazo puede girar en un rango de giro de 350 grados y rotar verticalmente en un rango de 340 grados. El brazo tiene tres articulaciones y un alcance máximo de 90 centímetros.

  • Mössbauer espectrómetro (MB) MIMOS II, desarrollado por Göstar Klingelhöfer en la Universidad Johannes Gutenberg en Mainz, Alemania, fue utilizado para investigaciones de cerca de la mineralogía de rocas y suelos portadores de hierro. Una medición de Mössbauer duró aproximadamente 12 horas.
  • El espectrómetro de rayos X de partículas alfa (APXS), desarrollado por el Max Planck Institute for Chemistry in Mainz, Alemania, se utilizó para determinar la química elemental de rocas y suelos utilizando partículas alfa y rayos X. La mayoría de las mediciones de APXS se tomaron por la noche y requerían al menos 10 horas de tiempo de acumulación.
  • La matriz magnética se utilizó para recoger partículas de polvo magnético. Había siete imanes en cada rover: cuatro imanes fueron llevados por el Rock Abrasion Tool (RAT); dos imanes (un imán de captura y un imán de filtro) fueron montados en la parte delantera del rover; otro imán (imán de dormir) fue montado en la parte superior de la cubierta de rover en vista del Pancam. Las partículas fueron analizadas por el espectrómetro Mössbauer y el espectrómetro de rayos X para ayudar a determinar la proporción de partículas magnéticas a partículas no magnéticas y la composición de minerales magnéticos en polvo y rocas transmitidas por el aire que han sido terrestres por la Herramienta de Abrasión Rock.
  • Microscópica Imager (MI) para obtener imágenes de alta resolución de alta resolución en blanco y negro de rocas y suelos, con resolución máxima de 1024 x 1024 píxeles. El desarrollo fue liderado por el equipo de Ken Herkenhoff en el Programa de Investigación de Astrogeología de Encuesta Geológica de Estados Unidos. El Imager Microscópico es una combinación de un microscopio y una cámara CCD.
  • Rock Abrasion Tool (RAT), desarrollado por Honeybee Robotics, para la eliminación de superficies de roca polvorientas y templadas y la exposición de material fresco para el examen por instrumentos a bordo. Fue capaz de crear un agujero alrededor de 2 pulgadas (45 milímetros) de diámetro y 0,2 pulgadas (5 milímetros) de profundidad en una roca, y capaz de moler a través de roca volcánica dura en aproximadamente dos horas. RAT utilizó tres motores eléctricos para conducir los dientes giratorios en la superficie de una roca. Dos ruedas giran a altas velocidades. Estas ruedas también giran unos a otros a una velocidad mucho más lenta para que las dos ruedas de rectificado barren toda la zona de corte.

El brazo robótico pudo colocar instrumentos directamente contra objetivos de interés de roca y suelo.

Denominación de Espíritu y Oportunidad

Sofi Collis con un modelo de Marte Exploration Rover

Los rovers Spirit y Opportunity fueron nombrados a través de un concurso de redacción de estudiantes. La entrada ganadora fue de Sofi Collis, una estudiante ruso-estadounidense de tercer grado de Arizona.

Solía vivir en un orfanato. Era oscuro, frío y solitario. Por la noche, miré el cielo brillante y me sentí mejor. Soñé que podía volar allí. En América, puedo hacer realidad todos mis sueños. Gracias por el 'Espíritu' y la 'Oportunidad. '
- Sofi Collis, 9 años

Antes de esto, durante el desarrollo y la construcción de los rovers, se los conocía como MER-1 Rover 1 (Opportunity) y MER-2 Rover 2 (Spirit). Internamente, la NASA también usa las designaciones de misión MER-A (Spirit) y MER-B (Opportunity) según el orden de aterrizaje en Marte.

Móviles de prueba

Los miembros del equipo Rover simulan Espíritu en una trampa de arena marciana.

El Jet Propulsion Laboratory mantiene un par de rovers, los Surface System Test-Beds (SSTB) en su ubicación en Pasadena para probar y modelar situaciones en Marte. Un rover de prueba, SSTB1, que pesa aproximadamente 180 kg (400 lb), está completamente equipado y es casi idéntico a Spirit y Opportunity. Otra versión de prueba, SSTB-Lite, es idéntica en tamaño y características de manejo, pero no incluye todos los instrumentos. Pesa 80 kg (180 lb), mucho más cerca del peso de Spirit y Opportunity en la gravedad reducida de Marte. Estos rovers se utilizaron en 2009 para una simulación del incidente en el que Spirit quedó atrapado en suelo blando.

Hallazgos de la ciencia planetaria

Lugar de aterrizaje de los espíritus, cráter Gusev

Llanuras

Aunque el cráter Gusev parece ser el lecho de un lago seco a partir de las imágenes orbitales, las observaciones desde la superficie muestran que las llanuras interiores están llenas en su mayoría de escombros. Las rocas de las llanuras de Gusev son un tipo de basalto. Contienen los minerales olivino, piroxeno, plagioclasa y magnetita, y se parecen al basalto volcánico ya que son de grano fino con agujeros irregulares (los geólogos dirían que tienen vesículas y cavidades). Gran parte del suelo de las llanuras provino de la descomposición de las rocas locales. Se encontraron niveles bastante altos de níquel en algunos suelos; probablemente de meteoritos. El análisis muestra que las rocas han sido ligeramente alteradas por pequeñas cantidades de agua. Los revestimientos exteriores y las grietas dentro de las rocas sugieren minerales depositados por agua, tal vez compuestos de bromo. Todas las rocas contienen una fina capa de polvo y una o más cortezas de material más duro. Un tipo se puede cepillar, mientras que otro debe pulirse con la herramienta Rock Abrasion Tool (RAT).

Polvo

El polvo del cráter Gusev es el mismo que el polvo de todo el planeta. Se encontró que todo el polvo era magnético. Además, Spirit descubrió que el magnetismo era causado por el mineral magnetita, especialmente la magnetita que contenía el elemento titanio. Un imán pudo desviar completamente todo el polvo, por lo que se cree que todo el polvo marciano es magnético. Los espectros del polvo eran similares a los espectros de regiones brillantes de baja inercia térmica como Tharsis y Arabia que han sido detectadas por satélites en órbita. Una fina capa de polvo, quizás de menos de un milímetro de espesor, cubre todas las superficies. Algo en él contiene una pequeña cantidad de agua ligada químicamente.

Colinas de Colombia

Espíritu contiene un memorial a la tripulación de la misión STS-107 2003 del transbordador espacial Columbia, que se desintegraron durante la reentrada.

A medida que el rover ascendía por encima de las llanuras hacia las colinas de Columbia, la mineralogía que se veía cambió. Los científicos encontraron una variedad de tipos de rocas en Columbia Hills y las colocaron en seis categorías diferentes. Los seis son: Clovis, Wishbone, Peace, Watchtower, Backstay e Independence. Llevan el nombre de una roca prominente en cada grupo. Sus composiciones químicas, medidas por APXS, son significativamente diferentes entre sí. Lo que es más importante, todas las rocas de Columbia Hills muestran varios grados de alteración debido a los fluidos acuosos. Están enriquecidos en los elementos fósforo, azufre, cloro y bromo, todos los cuales pueden transportarse en soluciones de agua. Las colinas de Columbia' Las rocas contienen vidrio basáltico, junto con cantidades variables de olivino y sulfatos. La abundancia de olivino varía inversamente con la cantidad de sulfatos. Esto es exactamente lo que se espera porque el agua destruye el olivino pero ayuda a producir sulfatos.

El grupo Clovis es especialmente interesante porque el espectrómetro Mössbauer (MB) detectó goethita en él. La goethita se forma solo en presencia de agua, por lo que su descubrimiento es la primera evidencia directa de agua en el pasado en las rocas de Columbia Hills. Además, los espectros de MB de rocas y afloramientos mostraron una fuerte disminución en la presencia de olivino, aunque las rocas probablemente alguna vez contuvieron mucho olivino. El olivino es un marcador de la falta de agua porque se descompone fácilmente en presencia de agua. Se encontró sulfato, y necesita agua para formarse. Wishstone contenía una gran cantidad de plagioclasa, algo de olivino y anhidrato (un sulfato). Las rocas de la paz mostraron azufre y fuertes evidencias de agua ligada, por lo que se sospecha de sulfatos hidratados. Las rocas de clase Watchtower carecen de olivino, por lo que pueden haber sido alteradas por el agua. La clase Independence mostró algunos signos de arcilla (quizás montmorillonita, miembro del grupo esmectita). Las arcillas requieren una exposición bastante prolongada al agua para formarse. Un tipo de suelo, llamado Paso Robles, de Columbia Hills, puede ser un depósito de evaporación porque contiene grandes cantidades de azufre, fósforo, calcio y hierro. Además, MB descubrió que gran parte del hierro en el suelo de Paso Robles estaba en forma oxidada, Fe3+. Hacia la mitad de la misión de seis años (una misión que se suponía que duraría solo 90 días), se encontraron grandes cantidades de sílice pura en el suelo. La sílice podría provenir de la interacción del suelo con los vapores ácidos producidos por la actividad volcánica en presencia de agua o del agua en un ambiente de aguas termales.

Después de que Spirit dejara de funcionar, los científicos estudiaron datos antiguos del espectrómetro de emisión térmica en miniatura, o Mini-TES, y confirmaron la presencia de grandes cantidades de rocas ricas en carbonato, lo que significa que regiones del planeta pueden una vez albergaron agua. Los carbonatos fueron descubiertos en un afloramiento de rocas llamado "Comanche."

Spirit encontró evidencia de un ligero desgaste en las llanuras de Gusev, pero ninguna evidencia de que hubiera un lago allí. Sin embargo, en Columbia Hills hubo evidencia clara de una cantidad moderada de meteorización acuosa. La evidencia incluía sulfatos y los minerales goethita y carbonatos que solo se forman en presencia de agua. Se cree que el cráter Gusev pudo haber contenido un lago hace mucho tiempo, pero desde entonces ha sido cubierto por materiales ígneos. Todo el polvo contiene un componente magnético que se identificó como magnetita con algo de titanio. Además, la fina capa de polvo que cubre todo en Marte es la misma en todas partes de Marte.

Lugar de aterrizaje de la oportunidad, Meridiani Planum

Autorretrato de oportunidad cerca de Endeavour Crater en la superficie de Marte (6 de enero de 2014).
Cabo Tribulación extremo sur, visto en 2017 por Oportunidad Rover

El rover Opportunity aterrizó en un pequeño cráter, denominado "Eagle", en las llanuras de Meridiani. Las llanuras del lugar de aterrizaje se caracterizaron por la presencia de una gran cantidad de pequeñas esférulas, concreciones esféricas que fueron etiquetadas como "arándanos" por el equipo científico, que se encontraron sueltos en la superficie y también incrustados en la roca. Estos demostraron tener una alta concentración del mineral hematita y mostraron la firma de haberse formado en un ambiente acuoso. El lecho rocoso en capas revelado en las paredes del cráter mostró signos de ser de naturaleza sedimentaria, y el análisis de composición y de imágenes microscópicas mostró que se trataba principalmente de una composición de jarosita, un mineral de sulfato ferroso que es característicamente una evaporita que es el residuo de la evaporación de un estanque o mar salado.

La misión ha proporcionado pruebas sustanciales de la actividad del agua en el pasado en Marte. Además de investigar la "hipótesis del agua", Opportunity también ha obtenido observaciones astronómicas y datos atmosféricos. La misión extendida llevó al rover a través de las llanuras a una serie de cráteres más grandes en el sur, con la llegada al borde de un cráter de 25 km de diámetro, el cráter Endeavour, ocho años después del aterrizaje. La espectroscopia orbital de este borde del cráter muestra signos de rocas filosilicatadas, indicativas de depósitos sedimentarios más antiguos.

Lugares de aterrizaje

Acheron FossaeAcidalia PlanitiaAlba MonsAmazonis PlanitiaAonia PlanitiaArabia TerraArcadia PlanitiaArgentea PlanumArgyre PlanitiaChryse PlanitiaClaritas FossaeCydonia MensaeDaedalia PlanumElysium MonsElysium PlanitiaGale craterHadriaca PateraHellas MontesHellas PlanitiaHesperia PlanumHolden craterIcaria PlanumIsidis PlanitiaJezero craterLomonosov craterLucus PlanumLycus SulciLyot craterLunae PlanumMalea PlanumMaraldi craterMareotis FossaeMareotis TempeMargaritifer TerraMie craterMilankovič craterNepenthes MensaeNereidum MontesNilosyrtis MensaeNoachis TerraOlympica FossaeOlympus MonsPlanum AustralePromethei TerraProtonilus MensaeSirenumSisyphi PlanumSolis PlanumSyria PlanumTantalus FossaeTempe TerraTerra CimmeriaTerra SabaeaTerra SirenumTharsis MontesTractus CatenaTyrrhen TerraUlysses PateraUranius PateraUtopia PlanitiaValles MarinerisVastitas BorealisXanthe TerraMap of Mars
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Mapa de imagen interactivo de la topografía global de Marte, superpuesto con ubicaciones de sitios Mars Lander y Rover. Hover el ratón sobre la imagen para ver los nombres de más de 60 características geográficas prominentes, y haga clic para conectarse a ellos. Colorear el mapa base indica elevaciones relativas, basadas en datos del Altímetro láser Mars Orbiter en la NASA Mars Global Surveyor. Blancos y marrones indican las elevaciones más altas (+12 a +8 km); seguido de rosas y rojos (+8 a +3 km); amarillo 0 km; verdes y azules son elevaciones más bajas (bajo a 8 a 8 km). Los ejes son latitud y longitud; se observan regiones polares.
(Ver también: Mapa Marte; Mars Memorials mapa / lista)
()Active ROVERInactivoActive LANDERInactivoFuturo)
Beagle 2
← Beagle 2 (2003)
Bradbury Landing
Curiosidad (2012) →
Deep Space 2
Espacio Profundo 2 (1999) →


InSight Landing
InSight (2018) →
Mars 2
Marte 2 (1971) →
Mars 3
← Marte 3 (1971)
Mars 6
Marte 6 (1973) →
Mars Polar Lander
Polar Lander (1999) ↓
Challenger Memorial Station
↑ Opportunity (2004)
Mars 2020
← Perseverancia (2021)
Green Valley
← Phoenix (2008)
Schiaparelli EDM
Schiaparelli EDM (2016) →
Carl Sagan Memorial Station
← Sojourner (1997)
Columbia Memorial Station
Spirit (2004) ↑
Tianwen-1
↓Zhurong (2021)
Thomas Mutch Memorial Station
Vikingo 1 (1976) →
Gerald Soffen Memorial Station
Vikingo 2 (1976) →

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