Curiosity (MSL - Mars science laboratory)
Napsal: 19.6.2010 12:10
Na našem webu se nevěnujeme pouze aktuálním misím, ale zmiňujeme se i o projektech, které jsou ve fázi příprav a na své vypuštění teprve čekají. Dnes proto přichází řeč na marsovský rover se zkratkou MSL, tedy Mars Science Laboratory (v překladu marsovská vědecká laboratoř). Stejně tak se tohle vozítko někdy nazývá Curiosity (v návaznosti na roboty Spirit a Opportunity).
MSL bude bezkonkurenčně největším vozítkem na povrchu Marsu. Jeho délka je 2,7 metru a váha 900 kilogramů, přičemž 80 kg připadá na vědecké přístroje. Pro lepší představu vozítka Spirit a Oportunity jsou dlouhé 1,6 metru, váží 174 kg a 6,8 kg připadá na vědecké přístroje. To znamená, že MSL bude víc než 5x těžší a vědecké přístroje 12x! Na přiložené fotografii vidíte názorné porovnání velikosti průzkumníků Marsu – zleva Spirit, Mars Pathfinder a Mars Science Laboratoř.
Jenže váha v tomhle případě zkomplikovala přistání. MSL je prostě příliš těžký na to aby přistál zabalený v kapsli obalené airbagy jako třeba Opportunity. Měkké přistání nezajistí ani padáky – atmosféra je na ně příliš řídká. Brzdící raketové motory používané třeba misí Apollo na Měsíci také nevyhovují – atmosféra je pro ně pro změnu moc hustá. MSL proto přistane pomocí úplně nového systému. Kapsle se sondou opatřená manévrovacími motorky vstoupí do atmosféry Marsu a chráněná tepelným štítem o ni začne brzdit. Když modul sestoupí do potřebné bezpečné výšky (bude mít rychlost zhruba Mach 2), dojde k vystřelení brzdícího padáku, který kapsli dodatečně zpomalí. Pak kapsle odhodí již nepotřebného tepelný štít a sestoupí ještě níže. Následně přijde nejzajímavější část sestupu – od kapsle s padákem se oddělí vlastní vozítko připojené k příhradové konstrukci, která je v rozích opatřená hydrazinovými raketovými motorky. Jejich zážeh dostatečně zbrzdí sestup stroje a ve výšce několika metrů nad povrchem se na 7,5 metru dlouhých lanech spustí rover na povrch planety. Příhradová konstrukce počká 2 sekundy aby dostala potvrzení o bezpečném přistání, odpálí lana a zažehne motory, které ji odnesou daleko od místa přistání, kde havaruje. MSL je na povrchu Marsu a může začít pracovat.
Technici si dali na přístrojovém vybavení sondy opravdu záležet. Jejím hlavním úkolem je pátrání po mimozemském životě –ať už současném nebo minulém. Bude hledat biogenní prvky (uhlík, vodík, dusík, kyslík, fosfor a síru). Zároveň detailně prozkoumá chemické složení minerálů na povrchu Marsu. Věnovat se bude i zkoumání placentární atmosféry nebo měření kosmického záření, které dopadá na povrch.
Hlavním pracovním nástrojem bude robotické rameno s integrovaným vrtákem. Ten bude odebírat vzorky hornin, které přepraví do těla sondy, kde budou podrobeny spektroskopickému měření, které odhalí jejich složení. Vzhledem ke vzdálenosti od země není možné rover ovládat přímo. Středisko na Zemi proto naplánuje celý den dopředu a odešle data na Mars. Součástí roveru jsou proto automatizované systémy práce i řízení. MSL by se měla pohybovat rychlostí okolo 30 metrů/hodinu. Vozítko se bude pohybovat pomocí šesti kol z nichž každé může být natočeno bez ohledu na ostatní. MSL tak bude mít možnost otočit se doslova na pětníku. O všechno se bude starat palubní počítač. Tedy abych byl přesný – ty počítače jsou dva jsou naprosto identické. Jsou osazeny 200 MHz procesorem, 256 MB RAM a 2 GB flash paměti. Pro srovnání Spirit měl 20 MHz procesor, 128 MB RAM a 256 MB flash paměti. Počítače musí odolávat hlavně nebezpečnému záření, ale i extrémním teplotám. O udržování rozumné teploty v celém vozítku se postará Heat rejection systém – soustava asi 200 metrů trubek s kapalinou. Jejich úkolem je rozvádět teplo od míst, která ho produkují k místům, která ho naopak potřebují. Při pohledu na MSL vás možná zaujme, že na MSL nevidí žádné solární panely. Ty totiž nejsou na Mars zrovna dvakrát vhodné. Intenzita záření není tak silná a navíc se zanáší prachem. O dodávání energie se proto postará radioizotopový termoelektrický generátor. Ten využívá přirozeného radioaktivního rozpadu plutonia. To uvolňuje jak teplo, které bude rover zahřívat tak i následnou přeměnou elektrickou energii. Nespornou výhodou je navíc i to, že na rozdíl od slunečních panelů může tento pohon pracovat i v noci.
MSL se na svou pouť ke čtvrté planetě sluneční soustavy vydá na konci roku 2011 a jeho nosičem bude raketa Atlas V v konfiguraci 541. Číslo 5 znamená průměr aerodynamického krytu v metrech, čtyřka znamená počet pomocných startovacích bloků po stranách rakety a konečně číslo 1 je počet motorů na druhém raketovém, stupni. Na povrchu Marsu by měl MSL pracovat minimálně dva roky (jeden marsovský rok) a během této doby by měl ujet nejméně 19 kilometrů. Celková cena sondy se odhaduje na 2,3 mld USD a na jejím vývoji se podílí kalifornská Jet propulsion laboratoř. Vědecké přístroje dodají kromě USA i Kanada, Německo, Francie, Rusko, či Španělsko.
=
===
=====
=======
=========
EDIT 15.12.2014 19:12
Pokud se chcete podívat, kde se Curiosity zrovna nachází, můžete navštívit tento odkaz.
http://mars.jpl.nasa.gov/msl/mission/wh ... erovernow/
MSL bude bezkonkurenčně největším vozítkem na povrchu Marsu. Jeho délka je 2,7 metru a váha 900 kilogramů, přičemž 80 kg připadá na vědecké přístroje. Pro lepší představu vozítka Spirit a Oportunity jsou dlouhé 1,6 metru, váží 174 kg a 6,8 kg připadá na vědecké přístroje. To znamená, že MSL bude víc než 5x těžší a vědecké přístroje 12x! Na přiložené fotografii vidíte názorné porovnání velikosti průzkumníků Marsu – zleva Spirit, Mars Pathfinder a Mars Science Laboratoř.
Jenže váha v tomhle případě zkomplikovala přistání. MSL je prostě příliš těžký na to aby přistál zabalený v kapsli obalené airbagy jako třeba Opportunity. Měkké přistání nezajistí ani padáky – atmosféra je na ně příliš řídká. Brzdící raketové motory používané třeba misí Apollo na Měsíci také nevyhovují – atmosféra je pro ně pro změnu moc hustá. MSL proto přistane pomocí úplně nového systému. Kapsle se sondou opatřená manévrovacími motorky vstoupí do atmosféry Marsu a chráněná tepelným štítem o ni začne brzdit. Když modul sestoupí do potřebné bezpečné výšky (bude mít rychlost zhruba Mach 2), dojde k vystřelení brzdícího padáku, který kapsli dodatečně zpomalí. Pak kapsle odhodí již nepotřebného tepelný štít a sestoupí ještě níže. Následně přijde nejzajímavější část sestupu – od kapsle s padákem se oddělí vlastní vozítko připojené k příhradové konstrukci, která je v rozích opatřená hydrazinovými raketovými motorky. Jejich zážeh dostatečně zbrzdí sestup stroje a ve výšce několika metrů nad povrchem se na 7,5 metru dlouhých lanech spustí rover na povrch planety. Příhradová konstrukce počká 2 sekundy aby dostala potvrzení o bezpečném přistání, odpálí lana a zažehne motory, které ji odnesou daleko od místa přistání, kde havaruje. MSL je na povrchu Marsu a může začít pracovat.
Technici si dali na přístrojovém vybavení sondy opravdu záležet. Jejím hlavním úkolem je pátrání po mimozemském životě –ať už současném nebo minulém. Bude hledat biogenní prvky (uhlík, vodík, dusík, kyslík, fosfor a síru). Zároveň detailně prozkoumá chemické složení minerálů na povrchu Marsu. Věnovat se bude i zkoumání placentární atmosféry nebo měření kosmického záření, které dopadá na povrch.
Hlavním pracovním nástrojem bude robotické rameno s integrovaným vrtákem. Ten bude odebírat vzorky hornin, které přepraví do těla sondy, kde budou podrobeny spektroskopickému měření, které odhalí jejich složení. Vzhledem ke vzdálenosti od země není možné rover ovládat přímo. Středisko na Zemi proto naplánuje celý den dopředu a odešle data na Mars. Součástí roveru jsou proto automatizované systémy práce i řízení. MSL by se měla pohybovat rychlostí okolo 30 metrů/hodinu. Vozítko se bude pohybovat pomocí šesti kol z nichž každé může být natočeno bez ohledu na ostatní. MSL tak bude mít možnost otočit se doslova na pětníku. O všechno se bude starat palubní počítač. Tedy abych byl přesný – ty počítače jsou dva jsou naprosto identické. Jsou osazeny 200 MHz procesorem, 256 MB RAM a 2 GB flash paměti. Pro srovnání Spirit měl 20 MHz procesor, 128 MB RAM a 256 MB flash paměti. Počítače musí odolávat hlavně nebezpečnému záření, ale i extrémním teplotám. O udržování rozumné teploty v celém vozítku se postará Heat rejection systém – soustava asi 200 metrů trubek s kapalinou. Jejich úkolem je rozvádět teplo od míst, která ho produkují k místům, která ho naopak potřebují. Při pohledu na MSL vás možná zaujme, že na MSL nevidí žádné solární panely. Ty totiž nejsou na Mars zrovna dvakrát vhodné. Intenzita záření není tak silná a navíc se zanáší prachem. O dodávání energie se proto postará radioizotopový termoelektrický generátor. Ten využívá přirozeného radioaktivního rozpadu plutonia. To uvolňuje jak teplo, které bude rover zahřívat tak i následnou přeměnou elektrickou energii. Nespornou výhodou je navíc i to, že na rozdíl od slunečních panelů může tento pohon pracovat i v noci.
MSL se na svou pouť ke čtvrté planetě sluneční soustavy vydá na konci roku 2011 a jeho nosičem bude raketa Atlas V v konfiguraci 541. Číslo 5 znamená průměr aerodynamického krytu v metrech, čtyřka znamená počet pomocných startovacích bloků po stranách rakety a konečně číslo 1 je počet motorů na druhém raketovém, stupni. Na povrchu Marsu by měl MSL pracovat minimálně dva roky (jeden marsovský rok) a během této doby by měl ujet nejméně 19 kilometrů. Celková cena sondy se odhaduje na 2,3 mld USD a na jejím vývoji se podílí kalifornská Jet propulsion laboratoř. Vědecké přístroje dodají kromě USA i Kanada, Německo, Francie, Rusko, či Španělsko.
=
===
=====
=======
=========
EDIT 15.12.2014 19:12
Pokud se chcete podívat, kde se Curiosity zrovna nachází, můžete navštívit tento odkaz.
http://mars.jpl.nasa.gov/msl/mission/wh ... erovernow/