Le voilà, Le dernier rover martien intrépide de la NASA. De la taille d'un petit SUV, Curiosity est bien équipé pour une visite du cratère Gale sur Mars. Voir les photos des atterrissages sur Mars. Photo avec l'aimable autorisation de la NASA/JPL-Caltech Bouge, Esprit et opportunité :il y a un nouveau rover martien sur la planète en août 2012. Avec ses six roues motrices, système de suspension à bascule et caméras montées sur mât, il pourrait ressembler à ses vénérables prédécesseurs, mais seulement de la manière dont une camionnette ressemble à un Humvee. Nous parlons d'une centrale nucléaire, camion monstre de la science au laser, complet avec un pack de fusée - un vol à 2,5 milliards de dollars (taxes, Titre, frais d'amarrage et de transport inclus).
Les Laboratoire scientifique de Mars , alias Curiosité , domine la salle d'exposition du rover Mars, s'étirant deux fois plus longtemps (environ 10 pieds, ou 3 mètres) et construit cinq fois plus lourd (1, 982 livres, ou 899 kilogrammes) en tant que modèles records de la NASA en 2003, Esprit et opportunité. Il est prêt pour le tout-terrain, sans hubs à verrouiller (et personne pour les verrouiller). Six roues en aluminium de 20 pouces (51 centimètres) franchissent les obstacles approchant les 30 pouces (75 centimètres) de hauteur et accumulent 660 pieds (200 mètres) par jour sur le terrain martien.
Mesdames et Messieurs, le 2011 Curiosity contient plus de gadgets qu'un entrepôt Ronco - de l'équipement pour collecter de la terre et des échantillons de roche en poudre, aux tamis pour les préparer et les trier, à bord des instruments pour les analyser. Le laser de Curiosity est un spectromètre accordable conçu pour identifier les composés organiques (contenant du carbone) et déterminer les rapports isotopiques des éléments clés. Le meilleur de tous, son système nucléaire éprouvé, longtemps utilisé dans les satellites, engins spatiaux et équipements lunaires embarqués à bord des missions Apollo, est garanti de ne pas vous laisser coincé dans une tempête de poussière.
Oui en effet, La NASA est retournée à la planche à dessin pour celui-ci, imaginer un arrangement de type fractal pour emballer la meilleure sélection d'équipements scientifiques compacts dans le plus petit espace possible. Mais ne nous croyez pas sur parole :demandez à Rob Manning, ingénieur en chef des systèmes de vol au Jet Propulsion Laboratory, qui l'appelle "de loin, la chose la plus complexe que nous ayons jamais construite" [source :JPL].
Aucun effort n'a été épargné pour le rover le plus ambitieux de la NASA à ce jour. Ce cheval de bataille mènera plus de recherches scientifiques à bord, en utilisant une plus grande suite d'instruments et de capteurs de laboratoire, que n'importe quel modèle martien précédent. Commandez aujourd'hui, et la NASA le livrera dans un rayon de 20 kilomètres (12 miles) de votre porte (certaines limitations s'appliquent; la porte doit se trouver dans une zone de livraison de 250 millions de miles (402 millions de kilomètres)). Votre rover atterrira avec plus de précision et couvrira un terrain plus accidenté que tout autre, et il aura jusqu'à présent les meilleures chances de capturer l'histoire de l'écoulement de l'eau et la possibilité d'anciens environnements habitables sur Mars. Oui, si le magazine Motor Trend avait une catégorie pour les poussettes spatiales, La curiosité remporterait sans aucun doute le Rover de l'année.
Maintenant, pourquoi ne nous laissez-vous pas garder vos clés pendant que vous l'emmenez faire un essai routier ?
Contenu
C'est une vue du cratère Gale, où Curiosity a atterri. Notez que le concept de cet artiste a une exagération verticale pour donner aux gens une meilleure idée de la topographie de la région. Photo avec l'aimable autorisation de la NASA/JPL-Caltech/ESA/DLR/FU Berlin/MSSS Des années de tests, le développement et l'intégration des tolérances aux pannes ont culminé à 10 h 02 HNE le 26 novembre, 2011, lorsque le Mars Science Laboratory (MSL) a été lancé depuis la base aérienne de Cap Canaveral à bord d'une fusée Atlas V. Il a atterri avec succès sur Mars à 1 h 32 HAE, 6 août 2012.
Avant de charger Curiosity dans son shell, les ingénieurs ont soumis le rover à une série de tests rigoureux simulant à la fois des défauts internes et des problèmes externes, punitions qui comprenaient des centrifugeuses, tests de chute, essais de traction, essais routiers, essais de charge, stress tests et tests de court-circuit [source :JPL].
Pendant ce temps, La NASA a dû décider où le nouveau rover explorerait, comment il y arriverait et comment l'agence spatiale pourrait l'atterrir en toute sécurité - plus facile à dire qu'à faire.
La Terre et Mars tournent autour du soleil à des rythmes différents - 686,98 jours terrestres pour Mars contre 365,26 pour la Terre - ce qui signifie que leur distance relative varie énormément. Atteindre Mars avec le moins de carburant possible signifiait lancer lorsque la planète rouge passe au plus près de nous [source :NASA]. Ce n'était pas une considération mineure :Mars oscille plus de sept fois plus loin de la Terre à son extrémité la plus éloignée (249,3 millions de miles, ou 401,3 millions de kilomètres) qu'à son approche la plus proche (34,6 millions de milles, ou 55,7 millions de kilomètres) [source :Williams].
Comme un quarterback lançant une passe, le système de lancement ne visait pas l'endroit où se trouvait Mars, mais pour où il serait quand l'engin est arrivé. La NASA a lancé ce laissez-passer, et le rover-football a atteint son récepteur rond et rouge plus de 250 jours plus tard, et a atterri dimanche, 6 août 2012 (heure avancée de l'Est).
La NASA n'a pas "jeté" MSL de la surface de la Terre, toutefois; l'agence l'a lancé depuis l'orbite planétaire. Voici comment :Une fois que le véhicule de levage a atteint l'espace depuis Cap Canaveral, son cône de nez, ou carénage, s'ouvrit comme une coquille et tomba, ainsi que le premier étage de la fusée, qui s'est coupé et a plongé dans l'océan Atlantique. La deuxième étape, un moteur Centaure, puis lancé, placer l'engin sur une orbite de stationnement. Une fois que tout a été correctement aligné, la fusée a déclenché une seconde brûlure, propulser l'engin vers Mars.
Environ 44 minutes après le lancement, MSL s'est séparé de sa fusée et a commencé à communiquer avec la Terre. Alors qu'il continuait son chemin, il a fait des corrections de cours planifiées occasionnelles.
Une fois qu'il a atteint l'atmosphère martienne, le plaisir a vraiment commencé.
Le cratère GaleCuriosity a commencé son voyage en explorant Gale, un cratère d'impact niché entre les hautes terres du sud de Mars et les basses terres du nord. Mesurant 96 miles (154 kilomètres) de diamètre, Le coup de vent s'étend sur une superficie équivalente au Connecticut et au Rhode Island réunis.
En raison de sa taille, Curiosity ne pouvait pas faire un atterrissage assisté par airbag. Au lieu, le Mars Science Laboratory a utilisé le système d'atterrissage de la grue céleste illustré ici, qui est capable de livrer un rover beaucoup plus grand sur la surface de Mars. Image reproduite avec l'aimable autorisation de la NASA/JPL-Caltech Au sein de Mars, s'élevant plus haut que les tours du mont Rainier au-dessus de Seattle, se dresse une montagne de sédiments de 3 miles (5 kilomètres) de haut. Composé de couches de minéraux et de sols - y compris des argiles et des sulfates, qui pointent vers une histoire aquatique -- ces couches fourniront une carte inestimable de l'histoire géologique martienne [sources :Siceloff; Zubritsky].
L'eau passée aurait coulé et recueilli dans les basses terres de Gale, ce qui en fait un dépôt probable pour les restes de ruisseaux, piscines et lacs, et donc un endroit idéal pour trouver des preuves de l'habitabilité passée de Mars.
Comme "l'araignée patiente silencieuse de Walt Whitman, " La curiosité sera un jour bientôt isolée sur un promontoire, renvoyant des données à partir desquelles ses contrôleurs de mission décideront "comment explorer le vaste environnement vacant". Sa ressemblance arachnéenne ne s'arrête pas à la licence poétique ni même à son filigrane, jambes articulées, toutefois; il s'étend jusqu'à la façon dont le rover a atterri sur la surface martienne.
Avant de démêler cela, cependant, Regardons le saut assisté par fusée que l'engin a fait lorsqu'il a atteint Mars pour la première fois.
Lorsque le vaisseau spatial transportant Curiosity a basculé dans l'atmosphère martienne à 125 kilomètres au-dessus du sol, il a dirigé et freiné à travers une série de courbes en S comme celles utilisées par les navettes spatiales. Pendant les minutes précédant le toucher des roues, à environ 11 kilomètres (7 miles), l'engin a fait sauter un parachute pour ralentir ses 900 mph (1, 448 km/h) descente. Il a ensuite éjecté son bouclier thermique du bas du cône, créer une sortie pour Curiosity.
Le rover, avec son étage supérieur serré sur son dos comme une carapace de tortue, est tombé du cône. Quelques instants plus tard, les rétro-roquettes montées sur jante de l'étage supérieur ont pris vie, stabiliser la paire dans une position de vol stationnaire à environ 20 mètres au-dessus de la surface ; d'ici, l'étage supérieur servait de grue céleste, abaissant la curiosité comme une araignée sur de la soie. Une fois le rover bien au sol, son attache a été coupée, et Curiosity se sont mis en route [sources :NASA; JPL].
Peu de temps avant l'atterrissage, les Imageur de descente de Mars a pris une vidéo couleur haute définition de la zone d'atterrissage. Ces images ont aidé à l'atterrissage et ont fourni une vue à vol d'oiseau de la zone d'exploration aux chercheurs et aux spécialistes de mission de retour chez eux. Une autre panoplie d'instruments, les Entrée du laboratoire scientifique de Mars, Suite d'instruments de descente et d'atterrissage , mesurera les conditions atmosphériques et les performances des engins spatiaux. La NASA utilisera ces données lors de la planification et de la conception de futures missions.
Le nouveau système d'atterrissage était plus compliqué, mais aussi plus précisément contrôlés, qu'avant, permettant aux planificateurs de mission de cibler la cible tant désirée du cratère Gale. Atterrir dans la zone cible de 20 kilomètres de Curiosity dans le cratère aurait été impossible pour Spirit et Opportunity, qui avait besoin de cinq fois plus d'espace pour rebondir dans son papier bulle de l'ère spatiale. Ce succès a ouvert une multitude de sites désirables, y compris les cratères aux parois abruptes auparavant interdits en raison de leur terrain difficile.
Curiosity jettera également les bases de futures missions, tout comme les précédentes escapades sur Mars ont rendu possible l'expédition du nouveau rover. De telles missions pourraient inclure ramasser des roches et les ramener à la maison, ou réaliser des relevés de surface plus étendus, à la recherche de preuves de la vie microbienne martienne et de ses ingrédients chimiques clés [source :NASA].
Maintenant que nous avons atterri sains et saufs, Jetons un coup d'œil au type d'équipement fourni en standard avec le package Mars Science Laboratory.
Un aperçu de tous les instruments fournis par Curiosity © HowStuffWorks.com 2012 Qu'il s'agisse de préparer des vacances de deux semaines ou de préparer une expédition scientifique dans un désert hostile à des millions de kilomètres, le problème de base reste le même :
Ce qu'il faut apporter, ce qu'il faut apporter ....
Contrairement à un touriste terrestre, qui peut passer au dépanneur pour remplacer une brosse à dents oubliée, La curiosité est totalement en elle-même. Quand il n'y a pas d'équipe de réparation sur appel, pas de pièces de rechange dans le coffre et chaque signal de la Terre prend environ 14 minutes (à partir d'août 2012) pour vous parvenir, l'autonomie est tout ce que vous avez.
La curiosité n'est pas sur Mars pour faire du tourisme, toutefois. Il est chargé de collecter des échantillons de roche et de sol et de les placer dans des instruments embarqués pour analyse. Avec ça en tête, le rover est équipé d'un mât de caméra de 7 pieds (2,1 mètres) et d'un 7 pieds, bras robotique à trois articulations arborant plus d'accessoires qu'un aspirateur industriel. Cette Système d'acquisition/de préparation et de manipulation d'échantillons va ramasser, poussière, percer, poudre, collecter, sorte, tamiser et livrer des échantillons à une variété d'actifs analytiques [sources :JPL; Nasa; Webster] :
Le cou de la curiosité, ou mât, se pare également d'instrumentation :
Au-delà de ces instruments d'analyse d'échantillons, le rover contient également des gadgets scientifiques qui examineront les conditions locales, ce qui pourrait s'avérer pertinent pour de futures missions humaines ou pour comprendre la capacité de la planète à supporter la vie :
C'est un éventail impressionnant de rendez-vous de luxe, mais cela ne servira pas à grand-chose à la NASA à moins que Curiosity ne l'ait sous le capot. Jetons un coup d'œil à ce qui alimente ce chiot.
Le "monstre de la science" n'est pas un nitro, voiture drôle cracheur de feu, ou un simple vieux gaz à combustion interne. Il ne arbore pas non plus les panneaux solaires qui ont généré du jus pour ses prédécesseurs. Non, sur cette mission, La NASA est passée au nucléaire.
La curiosité tire son énergie de l'oxyde de plutonium. Au fur et à mesure que le radio-isotope se désintègre, il dégage de la chaleur, que le rover convertit en électricité à l'aide de thermocouples. Cette Générateur thermoélectrique radio-isotope multimission (MMRTG) gardera la batterie du rover complétée avec 110 watts de puissance électrique.
Le système contient plus de puissance que l'approche solaire et n'a aucune pièce mobile à casser, mais ce générateur peut-il surpasser les bons vieux panneaux à l'arséniure de gallium ? Après tout, Spirit a fonctionné jusqu'au printemps 2010, et Opportunity pur et dur fait toujours tourner son compteur kilométrique, avoir accumulé 21 miles (34 kilomètres) à 328 pieds (100 mètres, environ une longueur de terrain de football américain) par jour. Ces véhicules exceptionnels ont largement dépassé leurs mandats de mission de 90 jours, en partie à cause de la gratuité, renouvelable, énergie solaire.
Bien, ne pas exploser l'arme nucléaire pour l'instant. L'espérance de vie de 14 ans du système radio-isotope pourrait durer plus longtemps que le rover lui-même, et ne sera jamais victime des caprices du temps martien, poussière ou hiver [source :JPL]. Outre, la puissance supplémentaire vaut le compromis :Curiosity couvrira plus de terrain que ses prédécesseurs, voyageant à environ deux fois leur vitesse. Au cours de la seule année martienne (environ 687 jours terrestres) de sa mission initiale, il accumulera 19 kilomètres à l'intérieur du cratère Gale, transportant une charge utile scientifique 10 à 15 fois plus massive que Spirit ou Opportunity. La puissance restera disponible tout au long, tout comme l'excès de chaleur que Curiosity utilisera pour garder au chaud ses instruments vitaux [source :NASA].
Le rover ancien et amélioré de la NASA aide Curiosity à utiliser cette puissance efficacement bascule-bogie châssis (voir encadré), un assemblage de tubes en titane articulés attachés à six roues en aluminium si minces qu'elles fléchissent comme du caoutchouc. Les quatre roues d'angle peuvent pivoter à 90 degrés, qui permet au rover de tourner sur place. Les ingénieurs ont quelque peu renforcé la suspension de Curiosity pour l'adapter à son nouveau rôle de train d'atterrissage, et pour accueillir un véhicule plus lourd qui doit traverser un terrain plus accidenté [sources :Harrington; JPL].
Peu de temps après l'atterrissage, ce châssis transportera le rover vers sa première destination :un affleurement rocheux surnommé "la clôture". La NASA a ciblé ce rocher parce que des observations précédentes de Mars ont révélé qu'il contient dépôts aqueux -- minéraux formés dans l'eau. De là, La curiosité s'aventurera dans les canyons, flancs rocheux et collines rappelant Sedona, Les roches rouges de l'Arizona, qui s'est également formé dans un environnement aqueux. D'ici là, sa première année martienne sera passée.
De là, le rover plongera dans un terrain plus rocheux et plus accidenté. L'exploration de cette région demandera plusieurs années, mais, une fois de l'autre côté, les caméras du rover auront droit à un panorama du chemin parcouru par Curiosity [source :NASA].
Tout au long du chemin, le Mars Science Laboratory examinera si les conditions existent, ou ont déjà existé, qui pourraient soutenir la vie microbienne sur Mars, et si des indices d'une telle vie restent préservés dans les roches et le sol de Mars.
Curieux d'en savoir plus sur Mars et comment s'y rendre ? Passez aux liens de la page suivante.
Faire le Rocker-Bogie BoogieCuriosity arbore le même système de suspension à bascule que celui des précédents rovers martiens Sojourner, Esprit et opportunité sur la colline et la vallée martienne. Le système, qui n'emploie ni essieux ni ressorts, reste stable car chaque roue peut monter et descendre indépendamment. Grâce à la gravité martienne et à l'ingénieuse ingénierie terrienne, le rover garde passivement les six roues au sol et constamment sous charge, même en dégageant des obstacles approchant 30 pouces (75 centimètres). Cet équilibre des forces fournit une traction vitale, particulièrement en doux, milieux sablonneux. La suspension flexible peut également "absorber" une partie de l'inclinaison des pentes, gardant ainsi le rover plus à niveau [sources :Harrington; JPL].
