Geist (Rover) - Spirit (rover)

Geist
KSC-03PD-0786.jpg
Der Mars Exploration Rover -2 (MER-2) beim Testen von Mobilität und Manövrierfähigkeit
Missionstyp Rover
Operator NASA
COSPAR-ID 2003-027A
SATCAT- Nr. 27829Bearbeiten Sie dies auf Wikidata
Webseite Mars-Erforschungs-Rover
Missionsdauer Geplant: 90 Mars-Sonnentage (~92 Erdentage)
Betriebsbereit: 2269 Tage von der Landung bis zum letzten Kontakt (2208 Sols )
Mobil: 1944 Erdentage von der Landung bis zur endgültigen Einbettung (1892 Sols )
Gesamt: 2695 Tage von der Landung bis zum Missionsende (2623 Sols .) )
Start zum letzten Kontakt: 6 Jahre, 9 Monate, 12 Tage
Eigenschaften von Raumfahrzeugen
Raumfahrzeugtyp Mars-Erforschungs-Rover
Startmasse 1.063 kg: Rover 185 kg, Lander 348 kg, Backshell/Fallschirm 209 kg, Hitzeschild 78 kg, Cruise Stage 193 kg, Treibstoff 50 kg
Trockenmasse 185 Kilogramm (408 lb) (nur Rover)
Leistung 140 Watt
Missionsbeginn
Erscheinungsdatum 10. Juni 2003, 13:58:47 Uhr EDT ( 2003-06-10UTC17:58:47 )
Rakete Delta II 7925-9.5
Startplatz Cape Canaveral SLC-17A
Ende der Mission
Erklärt 25. Mai 2011 ( 2011-05-26 )
Letzter Kontakt 22. März 2010
Bahnparameter
Referenzsystem Heliozentrisch (Übertragung)
Mars- Rover
Raumfahrzeugkomponente Rover
Landedatum 4. Januar 2004, 04:35 UTC SCET
MSD 46216 03:35 AMT
Landeplatz 14°34′06″S 175°28′21″E / 14.5684 ° S 175.472636 ° E / -14,5684; 175.472636 ( Geisterrover )
gefahrene Strecke 7,73 km (4,8 Meilen)
Nasa mer marvin.png
Der Launch-Patch für Spirit mit Marvin the Marsian
Mars-Rover der NASA
←  Gast
 

Spirit , auch bekannt als MER-A ( Mars Exploration Rover – A ) oder MER-2 , ist ein Roboter-Rover auf dem Mars , der von 2004 bis 2010 aktiv war. Spirit war 2208 Sols (2249 Tage ; 6 Jahre, 77 Tage) auf dem Mars in Betrieb). Es war einer von zwei Rovern der Mars Exploration Rover Missionder NASA ,die vom Jet Propulsion Laboratory (JPL) geleitet wurde. Spirit landeteam 4. Januar 2004um 04:35 Uhr UTC erfolgreich im Einschlagskrater Gusev auf dem Mars , drei Wochen vor seinem Zwilling, Opportunity (MER-B), der auf der anderen Seite des Planeten landete. Sein Name wurde durch einen von der NASA gesponserten Studenten-Aufsatzwettbewerb ausgewählt . Der Rover steckte Ende 2009 in einer "Sandfalle" in einem Winkel fest, der das Aufladen seiner Batterien behinderte; seine letzte Kommunikation mit der Erde wurde am 22. März 2010 gesendet.

Der Rover beendete seine geplante 90- Sol- Mission (etwas weniger als 92,5 Erdtage). Mit Hilfe von Reinigungsereignissen , die zu mehr Energie aus den Sonnenkollektoren führten, funktionierte Spirit über zwanzigmal länger effektiv als von den NASA-Planern erwartet. Spirit protokollierte auch 7,73 km (4,8 mi) Fahrt statt der geplanten 600 m (0,4 mi), was eine umfassendere geologische Analyse von Marsgestein und planetaren Oberflächenmerkmalen ermöglicht. Erste wissenschaftliche Ergebnisse aus der ersten Phase der Mission (der 90- Sol- Prime-Mission) wurden in einer Sonderausgabe der Zeitschrift Science veröffentlicht .

Am 1. Mai 2009 (5 Jahre, 3 Monate, 27 Erdtage nach der Landung; 21-fache der geplanten Missionsdauer) blieb Spirit im weichen Sand stecken. Dies war nicht das erste "Einbettungsereignis" der Mission, und in den folgenden acht Monaten analysierte die NASA die Situation sorgfältig, führte erdbasierte theoretische und praktische Simulationen durch und programmierte schließlich den Rover so, dass er Rettungsfahrten durchführt , um sich zu befreien. Diese Bemühungen wurden bis zum 26. Januar 2010 fortgesetzt, als NASA-Beamte bekannt gaben, dass der Rover durch seinen Standort im weichen Sand wahrscheinlich unwiederbringlich behindert wurde, obwohl er von seinem aktuellen Standort aus weiterhin wissenschaftliche Forschungen durchführte.

Der Rover blieb in einer stationären Wissenschaftsplattformrolle, bis die Kommunikation mit Spirit am 22. März 2010 (Sol 2208) endete. Das JPL versuchte bis zum 24. Mai 2011, den Kontakt wiederherzustellen, als die NASA bekannt gab, dass die Bemühungen, mit dem nicht reagierenden Rover zu kommunizieren, beendet waren und die Mission als abgeschlossen bezeichnet wurde. Kurz darauf fand im NASA-Hauptquartier ein formeller Abschied statt.

Missionsübersicht

Geist - Landeplatz, wie abgebildet durch MRO (4. Dezember 2006); zum Vergrößern auf das Bild klicken
Eine Gesamtansicht des Landeplatzes von MER-A Spirit (mit einem Stern gekennzeichnet)

Die primäre Oberflächenmission für Spirit war für mindestens 90 Sols geplant . Die Mission erhielt mehrere Verlängerungen und dauerte etwa 2.208 Sols. Am 11. August 2007 erreichte Spirit mit 1282 Sols die zweitlängste Betriebsdauer auf der Marsoberfläche für einen Lander oder Rover, ein Sol länger als der Viking 2- Lander. Viking 2 wurde von einer Kernzelle angetrieben, während Spirit von Solarzellen betrieben wird. Bis Opportunity sie am 19. Mai 2010 überholte, war Viking 1 die Marssonde mit der längsten Betriebszeit , die 2245 Sols auf der Marsoberfläche hielt. Am 22. März 2010 schickte Spirit seine letzte Mitteilung und verfehlte damit den Betriebsrekord von Viking 1 um etwas mehr als einen Monat. Ein Archiv mit wöchentlichen Updates zum Status des Rovers finden Sie im Spirit Update Archive.

Die Gesamt-Odometrie von Spirit am 22. März 2010 (Sol 2210) beträgt 7.730,50 Meter (4,80 Meilen).

Ziele

Delta II hebt mit MER-A am 10. Juni 2003 ab

Die wissenschaftlichen Ziele der Mars Exploration Rover-Mission waren:

  • Suchen und charakterisieren Sie eine Vielzahl von Gesteinen und Böden, die Hinweise auf vergangene Wasseraktivitäten enthalten. Insbesondere werden Proben gesucht, die Mineralien aufweisen, die durch wasserbezogene Prozesse wie Niederschlag , Verdunstung , Sedimentzementation oder hydrothermale Aktivität abgelagert wurden .
  • Bestimmen Sie die Verteilung und Zusammensetzung von Mineralien, Gesteinen und Böden, die die Landeplätze umgeben.
  • Bestimmen Sie, welche geologischen Prozesse das lokale Gelände geformt und die Chemie beeinflusst haben. Solche Prozesse können Wasser- oder Winderosion, Sedimentation, hydrothermale Mechanismen, Vulkanismus und Kraterbildung umfassen.
  • Führen Sie die Kalibrierung und Validierung von Oberflächenbeobachtungen durch, die mit Instrumenten des Mars Reconnaissance Orbiter durchgeführt wurden . Dies wird dazu beitragen, die Genauigkeit und Wirksamkeit verschiedener Instrumente zu bestimmen, die die Geologie des Mars aus der Umlaufbahn untersuchen.
  • Suchen Sie nach eisenhaltigen Mineralien, identifizieren und quantifizieren Sie die relativen Mengen bestimmter Mineralarten, die Wasser enthalten oder in Wasser gebildet wurden, wie z. B. eisenhaltige Karbonate.
  • Charakterisieren Sie die Mineralogie und Texturen von Gesteinen und Böden und bestimmen Sie die Prozesse, die sie geschaffen haben.
  • Suchen Sie nach geologischen Hinweisen auf die Umweltbedingungen, die existierten, als flüssiges Wasser vorhanden war.
  • Beurteilen Sie, ob diese Umgebungen dem Leben förderlich waren.

Die NASA suchte nach Beweisen für Leben auf dem Mars, beginnend mit der Frage, ob die Marsumgebung jemals für Leben geeignet war. Der Wissenschaft bekannte Lebewesen benötigen Wasser, daher ist die Geschichte des Wassers auf dem Mars ein wichtiges Wissen. Obwohl die Mars Exploration Rovers nicht in der Lage waren, Leben direkt zu entdecken, lieferten sie sehr wichtige Informationen über die Bewohnbarkeit der Umwelt während der Geschichte des Planeten.

Gestaltung und Konstruktion

Kommentiertes Rover-Diagramm
Spirit Rover bildet seinen Lander am 18./19. Januar 2004 auf der Marsoberfläche ab ( Spirit Sol 16)
Das Stück Metall mit der amerikanischen Flagge auf Geist ' s Werkzeug Rock Abrasion besteht aus Aluminium erholte mich von der Stelle des Turms des World Trade Center.

Spirit (und sein Zwilling, Opportunity ) sind sechsrädrige, solarbetriebene Roboter, die 1,5 Meter hoch, 2,3 Meter breit und 1,6 Meter lang sind und 180 Kilogramm wiegen. Sechs Räder auf einem Rocker-Bogie- System ermöglichen Mobilität in unwegsamem Gelände. Jedes Rad hat seinen eigenen Motor. Das Fahrzeug wird vorne und hinten gelenkt und ist für einen sicheren Betrieb bei Neigungen von bis zu 30 Grad ausgelegt. Die Höchstgeschwindigkeit beträgt 5 Zentimeter pro Sekunde (2,0 Zoll/s); 0,18 Kilometer pro Stunde (0,11 mph), obwohl die Durchschnittsgeschwindigkeit etwa 1 Zentimeter pro Sekunde (0,39 Zoll/s) beträgt. Sowohl Spirit als auch Opportunity haben Teile des Metalls des gefallenen World Trade Centers , die "in Schilde verwandelt wurden, um die Kabel an den Bohrmechanismen zu schützen".

Solaranlagen erzeugen pro Marstag (Sol) etwa 140 Watt für bis zu vier Stunden, während wiederaufladbare Lithium-Ionen-Batterien Energie für den Einsatz in der Nacht speichern. Der Bordcomputer von Spirit verwendet eine 20-MHz- RAD6000- CPU mit 128 MB DRAM, 3 MB EEPROM und 256 MB Flash-Speicher. Die Betriebstemperatur des Rovers reicht von -40 bis +40 °C (-40 bis 104 °F) und Radioisotop-Heizeinheiten sorgen für ein Grundniveau der Heizung, bei Bedarf unterstützt durch elektrische Heizungen. Ein Goldfilm und eine Schicht aus Silica- Aerogel sorgen für die Isolierung.

Die Kommunikation hängt von einer omnidirektionalen Low-Gain-Antenne ab, die mit einer niedrigen Datenrate kommuniziert, und einer steuerbaren High-Gain-Antenne, die beide in direktem Kontakt mit der Erde stehen. Eine Antenne mit niedrigem Gewinn wird auch verwendet, um Daten an Raumfahrzeuge weiterzuleiten, die den Mars umkreisen.

Wissenschaftsnutzlast

Zu den wissenschaftlichen Instrumenten gehören:

Der Roverarm hält folgende Instrumente:

  • Mössbauer-Spektrometer (MB) MIMOS II – dient zur Nahuntersuchung der Mineralogie eisenhaltiger Gesteine ​​und Böden.
  • Alpha-Partikel-Röntgenspektrometer (APXS) – Nahanalyse der Häufigkeiten von Elementen, aus denen Gesteine ​​und Böden bestehen.
  • Magnete – zum Auffangen magnetischer Staubpartikel.
  • Microscopic Imager (MI) – liefert hochaufgelöste Nahaufnahmen von Gesteinen und Böden.
  • Rock Abrasion Tool (RAT) – legt frisches Material zur Untersuchung durch Instrumente an Bord frei.

Missionszeitplan

2004

Der Rover und der Lander Spirit Mars erreichten am 4. Januar 2004 um 04:35 Uhr Boden UTC erfolgreich die Oberfläche des Mars . Dies war der Beginn seiner 90-Sol-Mission, aber die Reinigung von Solarzellen würde bedeuten, dass dies der Beginn einer großen Angelegenheit war längere Mission bis 2010.

Landeplatz: Columbia Memorial Station

Kommentiertes Columbia Hills-Panorama vom Landeplatz Spirit

Spirit wurde auf einen Ort ausgerichtet, der in der Vergangenheit anscheinend von flüssigem Wasser beeinflusst wurde, dem Krater Gusev , einem möglichen ehemaligen See in einem riesigen Einschlagskrater, etwa 10 km (6,2 Meilen) vom Zentrum der Zielellipse bei 14,5718 ° S . entfernt 175,4785°E . 14°34′18″S 175°28′43″E /  / -14,5718; 175.4785

Nachdem sich das Airbag-geschützte Landefahrzeug auf der Oberfläche niedergelassen hatte, rollte der Rover aus, um Panoramabilder zu machen. Diese liefern Wissenschaftlern die Informationen, die sie benötigen, um vielversprechende geologische Ziele auszuwählen und zu diesen Orten zu fahren, um wissenschaftliche Untersuchungen vor Ort durchzuführen. Das Panoramabild unten zeigt eine leicht hügelige Oberfläche, die mit kleinen Felsen übersät ist, mit Hügeln am Horizont bis zu 3 Kilometer entfernt. Das MER-Team nannte den Landeplatz " Columbia Memorial Station" zu Ehren der sieben Astronauten, die bei der Space-Shuttle- Kolumbien- Katastrophe ums Leben kamen .

" Sleepy Hollow ", eine flache Vertiefung im Marsboden rechts im obigen Bild, wurde als frühes Ziel anvisiert, als der Rover von seiner Landerplattform abfuhr. NASA-Wissenschaftler waren sehr an diesem Krater interessiert. Es ist 9 Meter (30 ft) breit und etwa 12 Meter (39 ft) nördlich des Landers.

Erstes Farbbild

Erstes Farbbild aus Bildern von Spirit zusammengestellt ; Es war das Farbbild mit der höchsten Auflösung, das auf einem anderen Planeten aufgenommen wurde.

Rechts ist das erste Farbbild zu sehen, das aus Bildern der Panoramakamera des Mars Exploration Rover Spirit abgeleitet wurde . Es war das Bild mit der höchsten Auflösung, das auf der Oberfläche eines anderen Planeten aufgenommen wurde. Laut Kameradesigner Jim Bell von der Cornell University besteht das Panoramamosaik aus vier Pancam-Bildern hoch und drei breit. Das gezeigte Bild hatte ursprünglich eine volle Größe von 4.000 x 3.000 Pixeln . Ein komplettes Pancam-Panorama ist jedoch sogar 8-mal größer und könnte in Stereo aufgenommen werden (dh zwei vollständige Bilder, wodurch die Auflösung wieder doppelt so groß ist). Die Farben sind ziemlich genau. (Für eine technische Erklärung siehe Farben außerhalb des Bereichs des menschlichen Auges .)

Die MER Pancams sind Schwarz-Weiß-Instrumente. Dreizehn rotierende Filterräder erzeugen mehrere Bilder derselben Szene bei unterschiedlichen Wellenlängen. Einmal auf der Erde empfangen, können diese Bilder kombiniert werden, um Farbbilder zu erzeugen.

Anomalie bei der Verwaltung des Sol 17-Flash-Speichers

Am 21. Januar 2004 (Sol 17) hörte Spirit abrupt auf, mit der Missionskontrolle zu kommunizieren. Am nächsten Tag funkte der Rover einen 7,8-Bit/s-Piepton, der bestätigte, dass er eine Übertragung von der Erde erhalten hatte, aber auch anzeigte, dass das Fahrzeug glaubte, dass es sich in einem Fehlermodus befände. Befehle würden nur zeitweise beantwortet. Dies wurde als sehr schwerwiegende Anomalie beschrieben, die jedoch möglicherweise behoben werden kann, wenn es sich um ein Problem mit einer Software- oder Speicherbeschädigung handelt und nicht um einen schwerwiegenden Hardwarefehler. Spirit erhielt den Befehl, technische Daten zu übertragen, und sendete am 23. Januar mehrere kurze Nachrichten mit niedriger Bitrate, bevor er schließlich 73 Megabit über das X-Band zum Mars Odyssey sendete . Die Messwerte aus den technischen Daten deuteten darauf hin, dass sich der Rover nicht im Schlafmodus befand. Als solches verschwendete es seine Batterieenergie und überhitzte – Risikofaktoren, die den Rover möglicherweise zerstören könnten, wenn sie nicht bald behoben werden. Auf Sol 20 schickte ihm das Kommandoteam den Befehl SHUTDWN_DMT_TIL ("Shutdown Dammit Until"), um zu versuchen, es bis zu einer bestimmten Zeit auszusetzen. Es scheint den Befehl ignoriert zu haben.

Die damals führende Theorie war, dass der Rover in einer "Reboot-Schleife" feststeckte. Der Rover war so programmiert, dass er neu startet, wenn an Bord ein Fehler auftritt. Wenn jedoch während des Neustarts ein Fehler aufgetreten ist, wird der Neustart für immer fortgesetzt. Die Tatsache, dass das Problem während des Neustarts bestehen blieb, deutete darauf hin, dass der Fehler nicht im RAM, sondern entweder im Flash-Speicher , im EEPROM oder in einem Hardwarefehler lag. Der letzte Fall würde den Rover wahrscheinlich zum Untergang bringen. Die Entwickler hatten die Möglichkeit von Fehlern im Flash-Speicher und EEPROM vorausgesehen und es so gemacht, dass der Rover gebootet werden konnte, ohne jemals den Flash-Speicher zu berühren. Das Radio selbst könnte einen begrenzten Befehlssatz decodieren – genug, um dem Rover zu sagen, dass er ohne Flash neu starten soll. Ohne Zugriff auf den Flash-Speicher wurde der Neustartzyklus unterbrochen.

Am 24. Januar 2004 (Sol 19) gab das Rover-Reparaturteam bekannt, dass das Problem mit dem Flash-Speicher von Spirit und der Software, die darauf schrieb, liege. Es wurde angenommen, dass die Flash-Hardware ordnungsgemäß funktionierte, aber das Dateiverwaltungsmodul in der Software war "nicht robust genug" für die Operationen, an denen der Spirit beteiligt war, als das Problem auftrat, was darauf hindeutet, dass das Problem durch einen Softwarefehler und nicht durch einen Fehler verursacht wurde Hardware. Die NASA-Ingenieure kamen schließlich zu dem Schluss, dass das Dateisystem zu viele Dateien enthielt, was ein relativ kleines Problem war. Die meisten dieser Dateien enthielten nicht benötigte Flugdaten. Nachdem die Ingenieure erkannt hatten, was das Problem war, löschten sie einige Dateien und formatierten schließlich das gesamte Flash-Speichersystem neu. Am 6. Februar (Sol 32) wurde der Rover in seinen ursprünglichen Betriebszustand zurückversetzt und die wissenschaftlichen Aktivitäten wieder aufgenommen.

Erstes absichtliches Schleifen eines Felsens auf dem Mars

Digitalkamera (die Pancam ) Aufnahme eines Marsfelsens (genannt Adirondack ), aufgenommen nach einem RAT- Schliff (das Felsschleifwerkzeug )

Für das erste absichtliche Schleifen eines Felsens auf dem Mars wählte das Spirit- Team einen Felsen namens „ Adirondack “. Um die Fahrt dorthin zu machen, drehte sich der Rover in kurzen Bögen von insgesamt 95 Zentimetern um 40 Grad. Dann drehte er sich in Richtung des Zielfelsens und fuhr vier kurze Züge mit insgesamt 1,9 m (6 ft 3 in) geradeaus. Adirondack wurde einem anderen Felsen namens "Sashimi" vorgezogen, der näher am Rover war, da die Oberfläche von Adirondack glatter war, was ihn besser für das Rock Abrasion Tool (auch bekannt als "RAT") geeignet machte .

Spirit machte eine kleine Vertiefung in den Felsen, 45,5 Millimeter (1,79 Zoll) im Durchmesser und 2,65 Millimeter (0,104 Zoll) tief. Die Untersuchung des frisch freigelegten Inneren mit dem mikroskopischen Bildgerät des Rovers und anderen Instrumenten bestätigte, dass das Gestein vulkanischer Basalt ist.

Humphrey-Felsen

Am 5. März 2004 gab die NASA bekannt, dass Spirit in einem Felsen namens "Humphrey" Hinweise auf die Wassergeschichte auf dem Mars gefunden hat. Raymond Arvidson , Professor an der McDonnell University und Lehrstuhlinhaber für Erd- und Planetenwissenschaften an der Washington University in St. Louis , berichtete während einer NASA-Pressekonferenz: „Wenn wir dieses Gestein auf der Erde finden würden, würden wir sagen, dass es ein Vulkangestein ist, das ein wenig Flüssigkeit, die sich durch sie hindurch bewegt." Im Gegensatz zu den Gesteinen, die der Zwillingsrover Opportunity gefunden hat , wurde dieses aus Magma gebildet und hat dann in kleinen Spalten helles Material aufgenommen, das wie kristallisierte Mineralien aussieht. Wenn diese Interpretation zutrifft, waren die Mineralien höchstwahrscheinlich in Wasser gelöst, das entweder im Gestein mitgeführt wurde oder später nach seiner Entstehung mit ihm interagierte.

Bonneville-Krater

Am 11. März 2004 erreichte Spirit nach einer 400-Yard (370 m) langen Reise den Bonneville-Krater . Dieser Krater hat einen Durchmesser von etwa 200 Metern und einen Boden etwa 10 Meter unter der Oberfläche. JPL entschied, dass es eine schlechte Idee wäre, den Rover in den Krater zu schicken, da sie darin keine interessanten Ziele sahen. Spirit fuhr am Südrand entlang und weiter nach Südwesten in Richtung der Columbia Hills.

Bonneville-Krater

Spirit erreichte den Missoula-Krater auf Sol 105. Der Krater ist ungefähr 100 Yards (91 m) breit und 20 Yards (18 m) tief. Der Missoula-Krater wurde aufgrund des darin enthaltenen älteren Gesteins nicht als Ziel mit hoher Priorität angesehen. Der Rover umrundete den Nordrand und fuhr weiter nach Südosten. Er erreichte dann den Lahontan-Krater auf Sol 118 und fuhr am Rand entlang bis Sol 120. Lahontan ist etwa 60 Yards (55 m) breit und etwa 10 Yards (9,1 m) tief. Eine lange, sich schlängelnde Sanddüne erstreckt sich von seiner südwestlichen Seite weg, und Spirit ging um sie herum, weil lose Sanddünen ein unbekanntes Risiko für die Traktionsfähigkeit der Roverräder darstellen.

Columbia Hills

Geist enthält ein Denkmal für die Besatzung des Space Shuttle Columbia ‚s STS-107 2003 Mission, die beim Wiedereintritt zerfiel.

Spirit fuhr vom Bonneville-Krater in direkter Linie zu den Columbia Hills. Die Route wurde nur bei schwierigem Gelände direkt von den Ingenieuren kontrolliert; ansonsten fuhr der Rover in einem autonomen Modus. Auf Sol 159 erreichte Spirit das erste von vielen Zielen am Fuße der Columbia Hills namens West Spur. Hank's Hollow wurde 23 Sols lang untersucht. In Hank's Hollow befand sich der seltsam aussehende Felsen, der als " Pot of Gold " bezeichnet wurde. Die Analyse dieses Gesteins war für Spirit schwierig , da es in einer rutschigen Gegend lag. Nach einer detaillierten Analyse mit dem AXPS- und dem Mößbauer-Instrument wurde festgestellt, dass es Hämatit enthält. Diese Art von Gestein kann in Verbindung mit Wasser gebaut werden.

Da die von den Sonnenkollektoren erzeugte Energie aufgrund der untergehenden Sonne und des Staubs abnahm, wurde der Deep Sleep-Modus eingeführt. In diesem Modus wurde der Rover während der Nacht komplett abgeschaltet, um Energie zu sparen, auch wenn die Instrumente ausfallen würden. Die Route wurde so gewählt, dass die Panels des Rovers so weit wie möglich dem Wintersonnenlicht entgegengekippt wurden.

Von hier aus nahm Spirit einen nördlichen Pfad entlang des Fußes des Hügels zum Ziel Wooly Patch, der von Sol 192 bis Sol 199 untersucht wurde. Bis Sol 203 war Spirit südwärts den Hügel hinaufgefahren und erreichte den Felsen namens "Clovis". . Clovis wurde von Sol 210 bis Sol 225 gemahlen und analysiert. Nach Clovis kamen die Ziele von Ebenezer (Sols 226–235), Tetl (Sols 270), Uchben und Palinque (Sols 281–295) und Lutefisk (Sols 296–303). . Von Sols 239 bis 262 wurde Spirit für die Sonnenkonjunktion heruntergefahren , wenn die Kommunikation mit der Erde blockiert ist. Langsam umrundete Spirit den Gipfel des Husband Hill und war bei Sol 344 bereit, über den neu ausgewiesenen "Cumberland Ridge" und in " Larry's Lookout " und "Tennessee Valley" zu klettern . Spirit führte auch einige Kommunikationstests mit dem ESA-Orbiter Mars Express durch, obwohl der Großteil der Kommunikation normalerweise mit den NASA-Orbitern Mars Odyssey und Mars Global Surveyor durchgeführt wurde .

2005

Fahrt zum Husband Hill

Spirit war nun seit einem Erdjahr auf dem Mars und fuhr langsam bergauf zum Gipfel des Husband Hill. Dies war schwierig, da es viele steinige Hindernisse und sandige Stellen gab. Dies führte häufig zu Schlupf und die Strecke konnte nicht wie geplant befahren werden. Im Februar erhielt der Computer von Spirit ein Software-Update, um autonomer zu fahren. Auf Sol 371 erreichte Spirit einen Felsen namens "Peace" nahe der Spitze des Cumberland Ridge. Spirit Boden Frieden mit der RAT auf sol 373. Bei sol 390 (Mitte Februar 2005) rückte Spirit in Richtung "Larry's Lookout" vor, indem er rückwärts den Hügel hinauf fuhr. Die Wissenschaftler versuchten zu dieser Zeit, so viel Energie wie möglich für den Aufstieg zu sparen.

Spirit untersuchte auch einige Ziele auf dem Weg, darunter das Bodenziel "Paso Robles", das die höchste Salzmenge enthielt, die auf dem roten Planeten gefunden wurde. Der Boden enthielt auch einen hohen Phosphorgehalt in seiner Zusammensetzung, jedoch nicht annähernd so hoch wie ein anderes Gestein, das von Spirit , "Wishstone", beprobt wurde. Einer der Wissenschaftler, die mit Spirit arbeiten, Dr. Steve Squyres, sagte über die Entdeckung: "Wir versuchen immer noch herauszufinden, was das bedeutet, aber bei so viel Salz hat Wasser hier eine Rolle gespielt".

Staubteufel

Am 9. März 2005 (wahrscheinlich während der Marsnacht) sprang der Solarpanel-Wirkungsgrad des Rovers von ursprünglich ~60% auf 93%, gefolgt von der Sichtung von Staubteufeln am 10. März . NASA-Wissenschaftler spekulieren, dass ein Staubteufel die Sonnenkollektoren sauber gefegt haben muss, was möglicherweise die Dauer der Mission erheblich verlängert. Dies ist auch das erste Mal, dass Staubteufel von Spirit oder Opportunity entdeckt wurden und ist mit Sicherheit eines der Top-Highlights der bisherigen Mission. Staubteufel wurden bisher nur von der Pathfinder- Sonde fotografiert .

Missionsmitglieder, die Spirit auf dem Mars überwachten, berichteten am 12. März 2005 (sol 421), dass eine glückliche Begegnung mit einem Staubteufel die Sonnenkollektoren des Roboters gereinigt hatte. Das Energieniveau stieg dramatisch an, und es wurde erwartet, dass die tägliche wissenschaftliche Arbeit ausgeweitet wird.

Video eines Staubteufels auf dem Mars, fotografiert von Spirit . Der Zähler in der unteren linken Ecke zeigt die Zeit in Sekunden an, nachdem das erste Foto in der Sequenz aufgenommen wurde. In den letzten Frames sieht man, dass der Staubteufel eine Spur auf der Marsoberfläche hinterlassen hat. Im Hintergrund erscheinen noch vier weitere Staubteufel.

Ehemann Hill Gipfel

Im August war Spirit nur 100 Meter von der Spitze entfernt. Hier wurde festgestellt, dass Husband Hill zwei Gipfel hat, von denen einer etwas höher als der andere ist. Am 21. August (sol 582) erreichte Spirit den wahren Gipfel des Husband Hill. Der Rover war das erste Raumschiff, das einen Berg auf einem anderen Planeten bestieg. Die gesamte gefahrene Distanz betrug 4971 Meter. Der Gipfel selbst war flach. Spirit nahm ein 360-Grad-Panorama in Echtfarbe auf, das den gesamten Gusev-Krater umfasste. Nachts beobachtete der Rover die Monde Phobos und Deimos , um ihre Bahnen besser bestimmen zu können. Auf Sol 656 hat Spirit mit seiner Pancam den Marshimmel und die Opazität der Atmosphäre vermessen, um eine koordinierte wissenschaftliche Kampagne mit dem Hubble-Weltraumteleskop in der Erdumlaufbahn durchzuführen.

Vom Gipfel aus entdeckte Spirit eine markante Formation, die "Home Plate" genannt wurde. Dies war ein interessantes Ziel, aber Spirit würde später zum McCool Hill gefahren, um im kommenden Winter seine Sonnenkollektoren in Richtung Sonne zu neigen. Ende Oktober wurde der Rover bergab und zur Home Plate gefahren. Auf dem Weg nach unten erreichte Spirit auf Sol 690 die Gesteinsformation "Comanche". Wissenschaftler nutzten die Daten aller drei Spektrometer, um herauszufinden, dass etwa ein Viertel der Zusammensetzung von Comanche aus Magnesium-Eisen-Karbonat besteht. Diese Konzentration ist zehnmal höher als bei jedem zuvor identifizierten Karbonat in einem Marsgestein. Carbonate entstehen in nassen, nahezu neutralen Bedingungen, lösen sich aber in Säure auf. Der Fund bei Comanche ist der erste eindeutige Beweis von den Rovern der Mars Exploration Mission für eine frühere Marsumgebung, die möglicherweise günstiger für das Leben war als die nassen, aber sauren Bedingungen, die von den früheren Funden der Rover angezeigt wurden.

Blick vom Gipfel, aufgenommen von Spirit am 23. August 2005, als der Rover den Aufstieg zum Husband Hill beendete.

2006

Fahrt zum McCcool Hill

Im Jahr 2006 fuhr Spirit auf ein Gebiet namens Home Plate zu und erreichte es im Februar. Für Veranstaltungen der NASA im Jahr 2006 siehe NASA Spirit Archive 2006

Spirits nächster Halt war ursprünglich geplant, die Nordwand des McCool Hill zu sein , wo Spirit während des Marswinters ausreichend Sonnenlicht erhalten würde. Am 16. März 2006 gab JPL bekannt, dass das problematische Vorderrad von Spirit nicht mehr funktionierte. Trotzdem machte Spirit immer noch Fortschritte in Richtung McCool Hill, weil das Kontrollteam den Rover so programmiert hatte, dass er rückwärts in Richtung McCool Hill fuhr und sein kaputtes Rad schleifte. Ende März stieß Spirit auf lockeren Boden, der seinen Weg in Richtung McCool Hill behinderte. Es wurde beschlossen, Versuche, McCool Hill zu erreichen, einzustellen und stattdessen auf einem nahe gelegenen Bergrücken namens Low Ridge Haven zu parken.

Seltsamer Fels in der Nähe des Randes von "Home Plate" mit einem hervorstehenden Teil. (Animiertes GIF-Bild für die stereoskopische Wahrnehmung.)
Bild von Spirit , einschließlich Spuren, aufgenommen vom Mars Reconnaissance Orbiter

Spirit erreichte die nordwestliche Ecke von Home Plate , einem erhöhten und geschichteten Aufschluss auf Sol 744 (Februar 2006), nachdem er sich bemüht hatte, das Fahren zu maximieren. Wissenschaftliche Beobachtungen wurden mit dem Roboterarm von Spirit durchgeführt .

Low Ridge Haven

Mögliche Meteoriten bei Low Ridge gefunden

Als Spirit am 9. April 2006 den Grat erreichte und auf dem Grat mit einer Neigung von 11° nach Norden parkte, verbrachte Spirit die nächsten acht Monate auf dem Grat und verbrachte diese Zeit damit, Veränderungen in der Umgebung zu beobachten. Wegen des niedrigen Energieniveaus, das der Rover während des Marswinters erlebte, wurden keine Fahrten versucht. Der Rover unternahm seine erste Fahrt, eine kurze Drehung, um interessante Ziele in Reichweite des Roboterarms zu positionieren, Anfang November 2006, nach den kürzesten Tagen des Winters und der Sonnenkonjunktion, als die Kommunikation mit der Erde stark eingeschränkt war.

Während seiner Zeit bei Low Ridge, Geist abgebildet zwei Felsen ähnlicher chemischer Natur , die der Gelegenheit‘ s Hitzeschild - Felsen , ein Meteorit auf der Oberfläche des Mars. Sie wurden "Zhong Shan" für Sun Yat-sen und "Allan Hills" für den Ort in der Antarktis genannt, an dem mehrere Mars-Meteoriten gefunden wurden, und hoben sich von den dunkleren Hintergrundfelsen ab. Weitere spektrographische Untersuchungen werden durchgeführt, um die genaue Zusammensetzung dieser Gesteine ​​zu bestimmen, die sich auch als Meteoriten herausstellen könnten.

2007

Software Upgrade

Am 4. Januar 2007 (sol 1067) erhielten beide Rover neue Flugsoftware für die Bordcomputer. Das Update wurde pünktlich zum dritten Jahrestag ihrer Landung erhalten. Die neuen Systeme lassen die Rover entscheiden, ob sie ein Bild übertragen oder nicht und ob sie ihre Arme zur Untersuchung von Gesteinen ausstrecken oder nicht wollen, oder die Umgebung untersuchen, um zu entscheiden, die Arme auszustrecken und die Felsen zu untersuchen.

Silica-Tal

Rover setzt silikareichen Staub frei

Es stellte sich heraus, dass Spirits totes Rad einen Silberstreifen hatte. Als es im März 2007 unterwegs war und das tote Rad hinter sich herzog, kratzte das Rad die obere Schicht des Marsbodens ab und legte einen Bodenfleck frei, von dem Wissenschaftler sagen, dass er Beweise für eine vergangene Umgebung ist, die perfekt für mikrobielles Leben gewesen wäre. Es ist vergleichbar mit Gebieten auf der Erde, in denen Wasser oder Dampf aus heißen Quellen mit vulkanischem Gestein in Kontakt kamen. Auf der Erde sind dies Orte, an denen es von Bakterien nur so wimmelt, sagte Rover-Chefwissenschaftler Steve Squyres . "Wir freuen uns sehr darüber", sagte er auf einem Treffen der American Geophysical Union (AGU). Die Gegend ist extrem reich an Kieselsäure – dem Hauptbestandteil von Fensterglas. Die Forscher sind nun zu dem Schluss gekommen, dass das helle Material auf zwei Arten hergestellt worden sein muss. Erstens: Ablagerungen von heißen Quellen, die entstanden, als Wasser Kieselsäure an einem Ort auflöste und dann an einen anderen (zB einen Geysir) trug. Zweitens: Saurer Dampf, der durch Risse in Gesteinen aufstieg, entzog ihnen ihre mineralischen Bestandteile und hinterließ Kieselsäure. „Das Wichtigste ist, dass die Auswirkungen auf die frühere Bewohnbarkeit des Mars, egal ob es sich um die eine oder die andere Hypothese handelt, ziemlich gleich sind“, erklärte Squyres gegenüber BBC News. Heißes Wasser bietet eine Umgebung, in der Mikroben gedeihen können, und die Ausfällung dieser Kieselsäure gräbt und konserviert sie. Squyres fügte hinzu: "Sie können zu heißen Quellen und zu Fumarolen gehen, und an jedem Ort der Erde wimmelt es von Leben – mikrobiellem Leben ."

Globaler Staubsturm und Home Plate

Im Jahr 2007 verbrachte Spirit mehrere Monate in der Nähe des Fußes des Home Plate Plateaus. Am Sol 1306 kletterte Spirit auf den östlichen Rand des Plateaus. Im September und Oktober untersuchte es an mehreren Stellen auf der südlichen Hälfte des Plateaus Gesteine ​​und Böden. Am 6. November hatte Spirit den westlichen Rand der Home Plate erreicht und begann mit der Aufnahme von Bildern für einen Panoramaüberblick über das westliche Tal, wobei Grissom Hill und Husband Hill sichtbar sind. Das Panoramabild wurde am 3. Januar 2008 auf der Website der NASA unter wenig Aufmerksamkeit veröffentlicht, bis eine unabhängige Website am 23. sein rechter Arm teilweise angehoben.

Kreisprojektion, die die staubbedeckten Sonnenkollektoren von Spirit zeigt – Oktober 2007

Gegen Ende Juni 2007 begann eine Reihe von Staubstürmen, die Marsatmosphäre mit Staub zu bedecken. Die Stürme verstärkten sich und am 20. Juli standen sowohl Spirit als auch Opportunity der realen Möglichkeit eines Systemausfalls aufgrund von Energiemangel gegenüber. Die NASA veröffentlichte eine Erklärung an die Presse, in der es (teilweise) hieß: „Wir streben danach, dass unsere Rover diese Stürme überleben, aber sie wurden nie für so intensive Bedingungen entwickelt“. Das Hauptproblem, das durch die Staubstürme verursacht wurde, war eine dramatische Verringerung der Sonnenenergie, die dadurch verursacht wurde, dass so viel Staub in der Atmosphäre war, dass er 99 Prozent des direkten Sonnenlichts für Opportunity und etwas mehr für Spirit blockierte .

Normalerweise können die Solarzellen der Rover bis zu 700 Wattstunden (2.500 kJ) Energie pro Marstag erzeugen . Nach den Stürmen wurde die erzeugte Energiemenge stark auf 128 Wattstunden (460 kJ) reduziert. Wenn die Rover weniger als 150 Wattstunden (540 kJ) pro Tag erzeugen, müssen sie ihre Batterien entladen, um Überlebensheizungen zu betreiben. Wenn die Batterien leer laufen, können wichtige elektrische Elemente aufgrund der starken Kälte ausfallen. Beide Rover wurden auf die niedrigste Leistungsstufe gesetzt, um die Stürme abzuwarten. Anfang August begannen sich die Stürme leicht aufzulösen, sodass die Rover ihre Batterien erfolgreich aufladen konnten. Sie wurden im Winterschlaf gehalten, um den Rest des Sturms abzuwarten.

2008

Winterschlaf

Das Hauptanliegen war das Energieniveau für Spirit . Um den Lichteinfall auf die Sonnenkollektoren zu erhöhen, wurde der Rover im nördlichen Teil der Home Plate an einem möglichst steilen Hang geparkt. Es wurde erwartet, dass die Staubbedeckung der Sonnenkollektoren um 70 Prozent zunehmen würde und eine Neigung von 30 Grad notwendig wäre, um den Winter zu überstehen. Im Februar wurde eine Neigung von 29,9 Grad erreicht. Zeitweise war zusätzliche Energie verfügbar, und ein hochauflösendes Panorama namens Bonestell wurde erstellt. Zu anderen Zeiten, als nur noch genügend Sonnenenergie zum Aufladen der Batterien vorhanden war, wurde die Kommunikation mit der Erde minimiert und alle unnötigen Instrumente abgeschaltet. Zur Wintersonnenwende sank die Energieproduktion auf 235 Wattstunden pro Sol.

Winter-Staubsturm

Am 10. November 2008 reduzierte ein großer Staubsturm die Leistung der Solarpaneele weiter auf 89 Wattstunden (320 kJ) pro Tag – ein kritisch niedriger Wert. NASA-Beamte hofften, dass Spirit den Sturm überleben würde und dass das Energieniveau steigen würde, sobald der Sturm vorüber war und sich der Himmel auflöste. Sie versuchten, Energie zu sparen, indem sie die Systeme, einschließlich der Heizungen, für längere Zeit abschalteten. Am 13. November 2008 erwachte der Rover und kommunizierte wie geplant mit der Missionskontrolle.

Vom 14. November 2008 bis 20. November 2008 (Sols 1728 bis 1734) verbrauchte Spirit durchschnittlich 169 Wattstunden (610 kJ) pro Tag. Die Heizungen des Wärmeemissionsspektrometers, die täglich etwa 27 Wattstunden (97 kJ) verbrauchten, wurden am 11. November 2008 deaktiviert. Tests am Wärmeemissionsspektrometer ergaben, dass es unbeschädigt war und die Heizungen mit ausreichendem aktiviert wurden Energie. Die Sonnenkonjunktion , bei der sich die Sonne zwischen Erde und Mars befindet, begann am 29. November 2008 und die Kommunikation mit den Rovern war bis zum 13. Dezember 2008 nicht möglich.

2009

Erhöhte Energie

Am 6. Februar 2009 verwehte ein wohltuender Wind einen Teil des Staubs, der sich auf den Platten angesammelt hatte. Dies führte zu einer Steigerung der Energieabgabe auf 240 Wattstunden (860 kJ) pro Tag. NASA-Beamte erklärten, dass dieser Energiezuwachs hauptsächlich für das Fahren verwendet werden sollte.

Am 18. April 2009 (sol 1879) und 28. April 2009 (sol 1889) wurde der Energieertrag der Solaranlagen durch Reinigungsaktionen erhöht. Die Energieleistung der Solaranlagen von Spirit stieg von 223 Wattstunden (800 kJ) pro Tag am 31. März 2009 auf 372 Wattstunden (1.340 kJ) pro Tag am 29. April 2009.

Sandgrube

Ingenieure versuchen, die Bedingungen im Labor von Spirits Gefangennahme auf einem Felsen und in flauschigem Material, das vom linken Vorderrad des Rovers aufgewühlt wird, nachzubilden.

Am 1. Mai 2009 (Sol 1892) blieb der Rover in weichem Sand stecken, die Maschine ruhte auf einem Lager aus Eisen(III)-Sulfat ( Jarosit ), das unter einem Furnier aus normal aussehendem Boden verborgen war. Eisensulfat hat eine sehr geringe Kohäsion, was es den Rädern des Rovers erschwert, Traktion zu gewinnen.

JPL-Teammitglieder simulierten die Situation mit einem Rover-Mock-up und Computermodellen, um den Rover wieder auf Kurs zu bringen. Um die gleichen bodenmechanischen Bedingungen auf der Erde wie auf dem Mars bei geringer Schwerkraft und sehr schwachem Atmosphärendruck zu reproduzieren, wurden am JPL Tests mit einer leichteren Version eines Mock-Ups von Spirit in einer speziellen Sandbox durchgeführt, um den Zusammenhalt zu simulieren Verhalten von schlecht verfestigten Böden bei geringer Schwerkraft. Die vorläufigen Rettungsaktionen begannen am 17. November 2009.

Am 17. Dezember 2009 (sol 2116) begann das rechte Vorderrad plötzlich für die ersten drei von vier Umdrehungsversuchen normal zu funktionieren. Es war nicht bekannt, welche Auswirkungen es auf die Befreiung des Rovers haben würde, wenn das Rad wieder voll funktionsfähig wäre. Das rechte Hinterrad war ebenfalls am 28. November (sol 2097) abgewürgt und blieb für den Rest der Mission funktionsunfähig. Dadurch hatte der Rover nur noch vier voll funktionsfähige Räder. Wenn das Team keine Bewegung gewinnen und die Neigung der Sonnenkollektoren anpassen oder einen günstigen Wind zum Reinigen der Sonnenkollektoren gewinnen könnte, könnte der Rover nur bis Mai 2010 den Betrieb aufrechterhalten.

2010

Marswinter in Troja

Farbpanorama vom Einbettort "Troy"

Am 26. Januar 2010 (sol 2155) beschloss die NASA, nach mehreren Monaten des Versuchs, den Rover zu befreien, die mobile Robotermission neu zu definieren, indem sie sie als stationäre Forschungsplattform bezeichnete. Es wurden Anstrengungen unternommen, um eine geeignetere Ausrichtung der Plattform in Bezug auf die Sonne vorzubereiten, um eine effizientere Aufladung der Batterien der Plattform zu ermöglichen. Dies war notwendig, um einige Systeme während des Marswinters betriebsbereit zu halten. Am 30. März 2010 übersprang Spirit eine geplante Kommunikationssitzung und war, wie von den jüngsten Stromversorgungsprojektionen erwartet, wahrscheinlich in einen energiesparenden Ruhezustand übergegangen.

Spirit‘ s abschließende Reise um Homeplate und Endpunkt.

Die letzte Kommunikation mit dem Rover war am 22. März 2010 (Sol 2208) und es besteht die starke Möglichkeit, dass die Batterien des Rovers irgendwann so viel Energie verloren haben, dass die Missionsuhr stehen blieb. In früheren Wintern konnte der Rover auf einem Hang zur Sonne parken und seine Innentemperatur über -40 ° C (-40 ° F) halten, aber da der Rover auf ebenem Boden feststeckte, ist seine Innentemperatur schätzungsweise auf . gesunken −55 °C (−67 °F). Wenn Spirit diese Bedingungen überlebt hätte und es eine Reinigungsaktion gegeben hätte, bestand die Möglichkeit, dass mit der südlichen Sommersonnenwende im März 2011 die Sonnenenergie auf ein Niveau ansteigen würde, das den Rover aufwecken würde.

Kommunikationsversuche

Spirit bleibt stumm an seinem Standort namens "Troy" auf der Westseite der Home Plate. Nach dem 22. März 2010 (sol 2208) gab es keine Kommunikation mit dem Rover.

Es ist wahrscheinlich, dass Spirit einen Energiesparfehler hatte und alle Subsysteme, einschließlich der Kommunikation, ausgeschaltet und in einen tiefen Schlaf gegangen war, um seine Batterien aufzuladen. Es ist auch möglich, dass der Rover einen Fehler bei der Missionsuhr hatte. Wenn das passiert wäre, hätte der Rover das Zeitgefühl verloren und versucht zu schlafen, bis genug Sonnenlicht auf die Solarzellen fiel, um ihn aufzuwecken. Dieser Zustand wird "Solar Groovy" genannt. Wenn der Rover von einem Fehler der Missionsuhr erwachte, würde er nur lauschen. Ab dem 26. Juli 2010 (sol 2331) wurde ein neues Verfahren implementiert, um den möglichen Fehler der Missionsuhr zu beheben.

Jedes Sol sendeten die Missionscontroller des Deep Space Network eine Reihe von X-Band-Befehlen "Sweep & Beep". Wenn der Rover einen Fehler bei der Missionsuhr gehabt hätte und dann während des Tages geweckt worden wäre, hätte er während jeder Wachstunde in kurzen 20-Minuten-Intervallen zugehört. Aufgrund des möglichen Uhrenfehlers war der Zeitpunkt dieser 20-minütigen Hörintervalle nicht bekannt, daher wurden mehrere "Sweep & Beep"-Befehle gesendet. Wenn der Rover einen dieser Befehle gehört hätte, hätte er mit einem X-Band-Beep-Signal geantwortet, die Missionscontroller über seinen Status informiert und ihnen ermöglicht, den Status des Rovers weiter zu untersuchen. Aber selbst mit dieser neuen Strategie gab es keine Reaktion des Rovers.

Der Rover war 7.730,50 Meter (4.80351 Meilen) gefahren, bis er unbeweglich wurde.

2011

Missionsende

Das JPL versuchte bis zum 25. Mai 2011, wieder Kontakt mit Spirit aufzunehmen , als die NASA das Ende der Kontaktbemühungen und den Abschluss der Mission ankündigte. Laut NASA erlebte der Rover wahrscheinlich übermäßig kalte „Innentemperaturen“ aufgrund „unzureichender Energie zum Betrieb seiner Überlebensheizungen“, die wiederum auf „einen stressigen Mars-Winter ohne viel Sonnenlicht“ zurückzuführen waren. Viele kritische Komponenten und Verbindungen wären "anfällig für Kälteschäden". Assets, die zur Unterstützung von Spirit benötigt wurden, wurden umgestellt, um den damals noch aktiven Opportunity- Rover von Spirit und den Mars-Rover Curiosity zu unterstützen, der den Gale-Krater erforscht und dies seit mehr als sechs Jahren tut.

Entdeckungen

Die Felsen in den Ebenen von Gusev sind eine Art Basalt . Sie enthalten die Mineralien Olivin , Pyroxen , Plagioklas und Magnetit. Sie sehen aus wie vulkanischer Basalt, da sie feinkörnig mit unregelmäßigen Löchern sind (Geologen würden sagen, dass sie Bläschen und Klumpen haben).

Kommentiertes Panorama von Felsen in der Nähe von Spirit (April 2006).

Ein Großteil des Bodens auf den Ebenen entstand durch den Abbau der lokalen Gesteine. In einigen Böden wurden relativ hohe Nickelgehalte gefunden; wahrscheinlich von Meteoriten .

Die Analyse zeigt, dass die Gesteine ​​durch winzige Wassermengen leicht verändert wurden. Außenbeschichtungen und Risse im Inneren des Gesteins deuten auf wasserabgelagerte Mineralien, möglicherweise Bromverbindungen , hin. Alle Gesteine ​​enthalten eine feine Staubschicht und eine oder mehrere härtere Materialschuppen. Eine Sorte kann abgebürstet werden, während eine andere mit dem Rock Abrasion Tool (RAT) abgeschliffen werden musste.

Es gibt eine Vielzahl von Gesteinen in den Columbia Hills , von denen einige durch Wasser verändert wurden, aber nicht sehr viel Wasser.

Der Staub im Gusev-Krater ist der gleiche wie überall auf dem Planeten. Der gesamte Staub erwies sich als magnetisch. Darüber hinaus stellte Spirit fest, dass der Magnetismus durch das Mineral Magnetit verursacht wurde , insbesondere Magnetit, das das Element Titan enthielt . Ein Magnet konnte den gesamten Staub vollständig ableiten, daher wird angenommen, dass der gesamte Marsstaub magnetisch ist. Die Spektren des Staubs ähnelten Spektren von hellen Regionen mit geringer thermischer Trägheit wie Tharsis und Arabia, die von umkreisenden Satelliten entdeckt wurden. Eine dünne Staubschicht, vielleicht weniger als einen Millimeter dick, bedeckt alle Oberflächen. Etwas darin enthält eine kleine Menge chemisch gebundenes Wasser.

Ebenen

Adirondack
Adirondacksquare.jpg
Rattenpfostenschleifen.jpg
Oben : Eine ungefähre farbgetreue Ansicht von Adirondack, durch genommen Geist ' s Pancam.
Recht : Digitalkamera Bild (von Geist s Pancam ) von Adirondack nach einem RAT grind ( Geist s Rock Schleifwerkzeug)
Funktionstyp Felsen
Koordinaten 14°36′S 175°30′E / 14.6°S 175.5°E / -14,6; 175,5 Koordinaten : 14.6°S 175.5°E14°36′S 175°30′E /  / -14,6; 175,5

Beobachtungen von Gesteinen in den Ebenen zeigen, dass sie die Mineralien Pyroxen, Olivin, Plagioklas und Magnetit enthalten. Diese Gesteine ​​können auf verschiedene Arten klassifiziert werden. Die Mengen und Arten von Mineralien machen die Gesteine ​​zu primitiven Basalten – auch pikritische Basalte genannt. Die Gesteine ​​ähneln alten terrestrischen Gesteinen, die als basaltische Komatiite bezeichnet werden .

Gesteine ​​der Ebenen ähneln auch den basaltischen Shergottiten , Meteoriten, die vom Mars kamen. Ein Klassifizierungssystem vergleicht die Menge an Alkalielementen mit der Menge an Kieselsäure in einem Diagramm; in diesem System liegen die Gesteine ​​der Gusev-Ebene in der Nähe der Verbindung von Basalt, Pikrobasalt und Tephrit . Die Irvine-Barager-Klassifikation nennt sie Basalte. Das Gestein der Ebene wurde sehr leicht verändert, wahrscheinlich durch dünne Wasserfilme, weil es weicher ist und Adern aus hellem Material enthält, das Bromverbindungen sein können, sowie Beschichtungen oder Rinden. Es wird vermutet, dass kleine Wassermengen in Risse eingedrungen sind und Mineralisierungsprozesse induziert haben). Beschichtungen auf den Gesteinen können entstanden sein, als Gesteine ​​vergraben wurden und mit dünnen Wasser- und Staubfilmen interagierten. Ein Zeichen dafür, dass sie verändert wurden, war, dass es einfacher war, diese Gesteine ​​​​zu schleifen als die gleichen Gesteinsarten, die auf der Erde gefunden wurden.

Columbia Hills

Wissenschaftler fanden in den Columbia Hills eine Vielzahl von Gesteinsarten und ordneten sie in sechs verschiedene Kategorien ein. Die sechs sind: Clovis, Wishbone, Peace, Watchtower, Backstay und Independence. Sie sind nach einem prominenten Felsen in jeder Gruppe benannt. Ihre chemischen Zusammensetzungen, gemessen mit APXS, unterscheiden sich erheblich voneinander. Am wichtigsten ist, dass alle Gesteine ​​in Columbia Hills aufgrund von wässrigen Flüssigkeiten unterschiedlich stark verändert werden. Sie sind angereichert mit den Elementen Phosphor, Schwefel, Chlor und Brom, die alle in wässrigen Lösungen mitgeführt werden können. Die Felsen der Columbia Hills enthalten Basaltglas, zusammen mit unterschiedlichen Mengen an Olivin und Sulfaten . Die Olivinhäufigkeit variiert umgekehrt mit der Menge an Sulfaten. Dies ist genau das, was erwartet wird, denn Wasser zerstört Olivin, hilft aber bei der Bildung von Sulfaten.

Es wird angenommen, dass saurer Nebel einige der Wachtturmfelsen verändert hat. Dies war in einem 200 Meter langen Abschnitt des Cumberland Ridge und des Husband Hill-Gipfels. Bestimmte Orte wurden weniger kristallin und amorpher. Saurer Wasserdampf von Vulkanen löste einige Mineralien auf und bildete ein Gel. Beim Verdunsten von Wasser bildete sich ein Zement und erzeugte kleine Unebenheiten. Dieser Prozess wurde im Labor beobachtet, wenn Basaltgesteine ​​Schwefel- und Salzsäure ausgesetzt wurden.

Die Clovis-Gruppe ist besonders interessant, weil das Mößbauer-Spektrometer (MB) darin Goethit nachgewiesen hat. Goethit bildet sich nur in Gegenwart von Wasser, daher ist seine Entdeckung der erste direkte Beweis für vergangenes Wasser in den Felsen der Columbia Hills. Darüber hinaus zeigten die MB-Spektren von Gesteinen und Aufschlüssen einen starken Rückgang der Olivin-Präsenz, obwohl die Gesteine ​​wahrscheinlich früher viel Olivin enthielten. Olivin ist ein Marker für Wassermangel, da es sich in Gegenwart von Wasser leicht zersetzt. Sulfat wurde gefunden, und es braucht Wasser, um sich zu bilden. Wishstone enthielt viel Plagioklas, etwas Olivin und Anhydrat (ein Sulfat). Friedensgesteine ​​zeigten Schwefel und starke Hinweise auf gebundenes Wasser, so dass hydratisierte Sulfate vermutet werden. Gesteinen der Wachtturm-Klasse fehlt Olivin, daher können sie durch Wasser verändert worden sein. Die Independence-Klasse zeigte einige Anzeichen von Ton (vielleicht Montmorillonit, ein Mitglied der Smektit-Gruppe). Tone erfordern eine ziemlich lange Exposition gegenüber Wasser, um sich zu bilden. Eine Bodenart namens Paso Robles aus den Columbia Hills kann eine Verdunstungsablagerung sein, da sie große Mengen an Schwefel, Phosphor , Kalzium und Eisen enthält. Außerdem stellte MB fest, dass ein Großteil des Eisens im Boden von Paso Robles in der oxidierten Fe 3+ -Form vorlag, was passieren würde, wenn Wasser vorhanden gewesen wäre.

Gegen Mitte der sechsjährigen Mission (eine Mission, die nur 90 Tage dauern sollte) wurden große Mengen an reiner Kieselsäure im Boden gefunden. Die Kieselsäure könnte aus der Wechselwirkung des Bodens mit Säuredämpfen stammen, die durch vulkanische Aktivität in Gegenwart von Wasser oder aus Wasser in einer heißen Quellenumgebung entstehen.

Nachdem Spirit aufgehört hatte zu arbeiten, untersuchten Wissenschaftler alte Daten des Miniatur-Thermal-Emissions-Spektrometers oder Mini-TES und bestätigten das Vorhandensein großer Mengen an carbonatreichen Gesteinen, was bedeutet, dass Regionen der Erde einst Wasser beherbergt haben könnten. Die Karbonate wurden in einem Gesteinsaufschluss namens "Comanche" entdeckt.

Zusammenfassend fand Spirit Hinweise auf leichte Verwitterung in den Ebenen von Gusev, aber keine Hinweise auf einen See. In den Columbia Hills gab es jedoch klare Hinweise auf eine mäßige Wasserverwitterung. Die Beweise umfassten Sulfate und die Mineralien Goethit und Karbonate, die sich nur in Gegenwart von Wasser bilden. Es wird angenommen, dass der Gusev-Krater vor langer Zeit einen See beherbergte, der jedoch seitdem von magmatischen Materialien bedeckt ist. Der gesamte Staub enthält eine magnetische Komponente, die mit etwas Titan als Magnetit identifiziert wurde. Darüber hinaus ist die dünne Staubschicht, die alles auf dem Mars bedeckt, in allen Teilen des Mars gleich.

Astronomie

Erde vom Mars
Nachthimmel des Mars mit Deimos (links) und Phobos (rechts) vor Schütze , gesehen von Mars Exploration Rover Spirit am 26. August 2005. Für die vollständige Animation siehe Image: Phobos & Deimos full.gif

Geist seine Kameras in den Himmel zeigte und beobachtet Transit der Sonne von Mars' Mond Deimos (siehe Deimosdurchgang Vom Mars ). Außerdem wurde Anfang März 2004 das erste Foto der Erde von der Oberfläche eines anderen Planeten aufgenommen.

Ende 2005 nutzte Spirit eine günstige Energiesituation, um mehrere nächtliche Beobachtungen der beiden Marsmonde Phobos und Deimos durchzuführen . Zu diesen Beobachtungen gehörte eine " Mond "- (oder eher phobische) Sonnenfinsternis, als Spirit beobachtete, wie Phobos im Schatten des Mars verschwand. Einige von Spirit‘ s Stern anstarrt wurden entworfen für einen vorhergesagten aussehen Meteorschauer durch verursacht Halleysche Kometen , und zwar mindestens vier abgebildeten Streifen verdächtige Meteore waren, konnten sie nicht eindeutig von den durch die kosmische Strahlung verursacht unterschieden werden.

Ein Merkurtransit vom Mars fand am 12. Januar 2005 von etwa 14:45 UTC bis 23:05 UTC statt. Theoretisch hätte dies sowohl von Spirit als auch von Opportunity beobachtet werden können ; Die Auflösung der Kamera erlaubte es jedoch nicht, den Winkeldurchmesser von 6,1" zu sehen . Sie konnten Transite von Deimos über die Sonne beobachten, aber bei einem Winkeldurchmesser von 2' ist Deimos etwa 20-mal größer als der Winkeldurchmesser von 6,1" von Merkur. Von JPL Horizons generierte Ephemeridendaten zeigen, dass Opportunity den Transit vom Start bis zum lokalen Sonnenuntergang um etwa 19:23 UTC Erdzeit hätte beobachten können , während Spirit ihn vom lokalen Sonnenaufgang um etwa 19:38 UTC hätte beobachten können bis zum Ende des Transits.

Geräteverschleiß und Ausfälle

Beide Rover haben ihre ursprüngliche Missionszeit von 90 Sols um ein Vielfaches überschritten. Die längere Zeit an der Oberfläche und damit die zusätzliche Belastung der Komponenten führte zu einigen Problemen.

Am 13. März 2006 (sol 778) stellte das rechte Vorderrad seine Arbeit ein, nachdem es 7 km auf dem Mars zurückgelegt hatte. Ingenieure begannen, den Rover rückwärts zu fahren und das tote Rad zu zerren. Obwohl dies zu Änderungen der Fahrtechniken führte, wurde der Schleppeffekt zu einem nützlichen Werkzeug, der während der Fahrt des Rovers teilweise Erde von der Oberfläche entfernte und so die Abbildung von Bereichen ermöglichte, die normalerweise unzugänglich wären. Mitte Dezember 2009 zeigte jedoch zur Überraschung der Ingenieure das rechte Vorderrad bei einem Radtest auf sol 2113 leichte Bewegung und drehte sich bei drei von vier Radtests auf sol 2117 deutlich mit normalem Widerstand, blieb aber stehen die vierte. Am 29. November 2009 (sol 2098) kam auch das rechte Hinterrad zum Stillstand und blieb für den Rest der Mission funktionsunfähig.

Auch wissenschaftliche Instrumente erfuhren eine Degradation, weil sie der rauen Marsumgebung ausgesetzt waren und über einen viel längeren Zeitraum verwendet wurden, als von den Missionsplanern erwartet worden war. Im Laufe der Zeit nutzte sich der Diamant in der Harzschleiffläche des Rock Abrasion Tools ab, danach konnte das Gerät nur noch zum Bürsten von Zielen verwendet werden. Alle anderen wissenschaftlichen Instrumente und technischen Kameras funktionierten weiter, bis der Kontakt verloren ging; Gegen Ende des Lebens von Spirit brauchte das Spektrometer MIMOS II Mößbauer jedoch viel länger, um Ergebnisse zu liefern als früher in der Mission, da seine Kobalt- 57-Gammastrahlenquelle mit einer Halbwertszeit von 271 Tagen zerfiel.

Ehrungen

Mars-Sonnenuntergang im Jahr 2005 von Spirit

Zum Rover

Um an Spirits großen Beitrag zur Erforschung des Mars zu erinnern , wurde der Asteroid 37452 Spirit nach ihm benannt. Der Name wurde von Ingrid van Houten-Groeneveld vorgeschlagen, die zusammen mit Cornelis Johannes van Houten und Tom Gehrels den Asteroiden am 24. September 1960 entdeckte.

Das Reuben H. Fleet Science Center und das Liberty Science Center haben auch eine IMAX-Show namens Roving Mars , die die Reise von Spirit und Opportunity sowohl mit CG als auch mit tatsächlichen Bildern dokumentiert .

Der 4. Januar 2014 wurde auf vielen Nachrichtenseiten als zehnjähriger Jahrestag seiner Landung gefeiert, trotz fast vier Jahren seit dem Verlust der Kommunikation.

Zu Ehren des Rovers benannte das JPL-Team ein Gebiet in der Nähe des Endeavour-Kraters, das vom Opportunity- Rover erforscht wurde , „Spirit Point“.

Vom Rover

Am 27. Januar 2004 (Sol 22) hat die NASA der Besatzung von Apollo 1 ein Denkmal gesetzt, indem sie drei Hügel nördlich der " Columbia Memorial Station" als Apollo 1 Hills benannte . Am 2. Februar 2004 (Sol 28) die Astronauten auf Space Shuttle Columbia ' s letzte Mission wurden weiter verewigt , als die NASA eine Reihe von Hügeln im Osten von der Landestelle der genannte Columbia Hills Complex , bezeichnen sieben Gipfel in diesem Bereich als „Anderson ", "Brown", "Chawla", "Clark", "Husband", "McCool" und "Ramon" zu Ehren der Crew; Die NASA hat diese geografischen Merkmalsnamen der IAU zur Genehmigung vorgelegt.

Galerie

Der Rover konnte mit seinen verschiedenen Kameras Bilder aufnehmen, aber nur die PanCam-Kamera hatte die Fähigkeit, eine Szene mit verschiedenen Farbfiltern zu fotografieren. Die Panoramaansichten wurden in der Regel aus PanCam-Bildern aufgebaut. Spirit hat im Laufe seines Lebens 128.224 Bilder übertragen.

Ansichten

Panoramen

Missoula-Krater (Sol 105, 19. April 2004
Lahontan-Krater auf Sol 120
Farbpanorama aus "Larry's Lookout". Ganz links ist "Tennessee Valley" und rechts Roverspuren.
Kommentiertes Apollo Hills-Panorama vom Landeplatz Spirit
West Valley Panorama von Spirit (Farbe nicht für Medien entzerrt). Der Mars Exploration Rover Spirit der NASA hat diesen Blick nach Westen von einem niedrigen Plateau aus aufgenommen, auf dem Spirit die letzten Monate des Jahres 2007 verbrachte.

Mikroskopische Bilder

Aus der Umlaufbahn

Karten

Karte der Bewegung des Spirit Rovers bis 2008.
Acheron Fossae Acidalia Planitia Alba Mons Amazonis Planitia Aonia Planitia Arabia Terra Arcadia Planitia Argentea Planum Argyre Planitia Chryse Planitia Claritas Fossae Cydonia Mensae Daedalia Planum Elysium Mons Elysium Planitia Gale crater Hadriaca Patera Hellas Montes Hellas Planitia Hesperia Planum Holden crater Icaria Planum Isidis Planitia Jezero crater Lomonosov crater Lucus Planum Lycus Sulci Lyot crater Lunae Planum Malea Planum Maraldi crater Mareotis Fossae Mareotis Tempe Margaritifer Terra Mie crater Milankovič crater Nepenthes Mensae Nereidum Montes Nilosyrtis Mensae Noachis Terra Olympica Fossae Olympus Mons Planum Australe Promethei Terra Protonilus Mensae Sirenum Sisyphi Planum Solis Planum Syria Planum Tantalus Fossae Tempe Terra Terra Cimmeria Terra Sabaea Terra Sirenum Tharsis Montes Tractus Catena Tyrrhen Terra Ulysses Patera Uranius Patera Utopia Planitia Valles Marineris Vastitas Borealis Xanthe TerraKarte von Mars
Das obige Bild enthält anklickbare Links Interaktive Bildkarte der globalen Topographie des Mars , überlagert mit Standorten von Mars- Lander- und -Rover-Standorten . Fahren Sie mit der Maus über das Bild, um die Namen von über 60 markanten geografischen Merkmalen anzuzeigen, und klicken Sie, um sie zu verlinken. Die Farbgebung der Basiskarte zeigt relative Höhen an , basierend auf Daten des Mars Orbiter Laser Altimeters des Mars Global Surveyor der NASA . Weiß- und Brauntöne zeigen die höchsten Erhebungen an (+12 bis +8 km ); gefolgt von Rosa und Rot (+8 bis +3 km ); Gelb ist0km ; Grün und Blau sind niedrigere Höhen (bis zu-8 km ). Achsen sind Breiten- und Längengrade ; Polarregionen werden notiert.
(   Aktiver ROVER  Inaktiv  Aktiver LANDER  Inaktiv  Zukunft )
Beagle 2
Bradbury-Landung
Weltraum 2
Columbia Memorial Station
InSight-Landung
Mars 2
März 3
6. März
Mars Polarlander
Challenger-Gedenkstation
März 2020
Grünes Tal
Schiaparelli EDM
Gedenkstation Carl Sagan
Columbia Memorial Station
Tianwen-1
Thomas Mutch Gedenkstation
Gerald Soffen Gedenkstation

Siehe auch

Verweise

Externe Links

JPL-, MSSS- und NASA-Links

Andere Links