The Sojourner Rover has been selected as "The Cool Robot Of The Week" for December 2-8, 1996.
ФОТОГРАФИИ МАРСА, СДЕЛАННЫЕ РОБОТАМИ ЗА 20-ЛЕТНЮЮ ИСТОРИЮ ИЗУЧЕНИЯ
Несмотря на малые размеры – марсоход Sojourner по габаритам можно сравнить разве что с микроволновкой на колесах, он дал много ценной информации, и проработал он 3 месяца. На «Соджорнере» были телекамеры и спектрометр для исследования химического состава поверхности. Несмотря на то, что сам «Соджорнер» находился в полном порядке, инженеры больше не могли контролировать марсоход. Испытательный макет марсохода российско-европейской миссии ExoMars-2022 «Розалинд Франклин» впервые пробурил грунт и извлек образцы с глубины 1,7 метра.
Марсоход Perseverance с уникальным мини-вертолетом успешно достиг поверхности Красной планеты
Пластинчатая пружина может быть выполнена дугообразной: один конец закреплен на основании, а другой — свободно скользит по нему. Мотор-колеса 10 соединены между собой осью. Этот небольшой космический аппарат помимо научных приборов был оснащен первым в мире марсоходом, названным «Соджорнер», что в переводе с английского означает «путешественник». Посадочный аппарат «Пасфайндера» был снабжен теленизионной камерой, способной давать панорамное стереоскопическое изображение ближайших окрестностей, а также сложным комплексным прибором для изучения структуры атмосферы планеты и ее метеорологических особенностей. Марсоход «Соджорнер» мог удаляться от посадочного аппарата на расстояние около 500 метров, сохраняя с ним радиосвязь.
Помимо телекамер «Соджорнер» был оснащен спектрометром, исследующим химический состав поверхности. Последняя информация с «Pathfinder» была получена 27 сентября 1997 года. При этом и посадочный аппарат, и марсоход проработали значительно дольше запланированного по плану первый был рассчитан на 30 дней работы, второй - на 7. Обе станции с небольшим разрывом во времени совершили благополучную посадку.
Источником электроэнергии служат солнечные батареи. Высота расположения телекамер - 1,5 м, размах солнечных батарей - 2,3 м, диаметр колеса 6 шт. Аппарат оснащён буром, несколькими камерами, микроскопом и двумя спектрометрами, смонтированными на манипуляторе. Поворотный механизм выполнен на основе сервоприводов.
Такие приводы расположены на каждом из передних и задних колёс, средняя пара таких деталей не имеет. Поворот передних и задних колёс марсохода осуществляется при помощи электромоторов, действующих независимо от моторов, обеспечивающих перемещение аппарата. Когда марсоходу необходимо повернуть, двигатели включаются и поворачиваются на нужный угол. Всё остальное время они, наоборот, блокируют поворот, чтобы аппарат не сбивался с курса из-за случайного движения колёс.
Переключение режимов поворот-тормоз производится с помощью реле. Соснов Д. Марсоход включает кабину для экипажа со шлюзовой камерой, систему управления, навигационные средства. Обследование планеты осуществляется в полете над ее поверхностью.
Требования к конструкции спускаемого аппарата Все перечисленные в предыдущей главе аппараты — безэкипажные и имеют много общего: герметичную конструкцию, мотор колеса, источники питания — солнечные батареи. Условия рельефа явились причиной обращения к прыгающим аппаратам и затем — и летающим. Условия на планете и переход к космическому аппарату, управляемым экипажем, а также опыт эксплуатации существующих аппаратов позволили сформировать следующие требования к конструкции спускаемых аппаратов: 1. Аппарат должен быть обитаемым, иметь герметичную кабину отсек для 2-3 членов экипажа, оборудованный средствами управления на стоянке и в движении, при проведении исследований, отборе проб, проведении съемок и передач, обеспечивать экипаж условиями для сна, отдыха, приготовления и приема пищи, санитарно-гигиеническими.
Аппарат должен обладать хорошей транспортабельностью при перемещении с Земли на объект исследований иметь минимальную массу, форму, удобную для размещения в космическом корабле или креплении на ракете-носителе при отдельной доставке, виброустойчивость, устойчивость к ударным нагрузкам. Иметь хорошую проходимость в условиях сложного рельефа. Иметь достаточную устойчивость к сильным ветровым нагрузкам. Иметь длительный рабочий ресурс.
При работе системы аппарата должны максимально использовать ресурсы, имеющиеся на объекте исследований. Иметь достаточно мощный двигатель и надёжное энергетическое обеспечение. Иметь высокую живучесть. Исключить необходимость проведения существенных ремонтных работ в период работы экспедиции.
Иметь надежные средства связи со стационарной базой на планете и кораблем, движущимся по планетарной орбите. Иметь надежную защиту экипажа от солнечной и космической радиации и метеоритов. Основы конструкции взлетно-посадочного комплекса Условия работы взлетно-посадочного комплекса и опыт конструирования и эксплуатации его аналогов позволяют заключить о целесообразности его конструкции летающей на безопасной высоте над неровностями рельефа и основанной на эффекте Бифельда-Брауна. Серьезной проблемой для работы марсохода являются частые и продолжительные пыльные бури на поверхности Марса, которые перекрывают солнечное излучение и препятствуют работе солнечных батарей.
Проблема была решена при применении изобретательского приема «Использование вредного фактора». В нашем случае вредным фактором являются пыльные бури с их массами частичек пыли перемещаемых воздушными потоками. Брауном Т. Brown в 1923 г.
Бифельдом Prof. Суть эффекта состоит в том, что плоский конденсатор, заряженный высоким напряжением, имеет тенденцию к движению в сторону положительно заряженного электрода. Изменением положения и величины заряда на поверхности электрода можно изменять направление движения конденсатора. В своих экспериментах Браун использовал устройства с различной формой электродов.
Сегодня мы расскажем об этих двух произведениях инженерного искусства всё, что может быть вам интересно. Буду рад, если вы посмотрите материал в формате видео Для начала немного истории. Если вы зайдёте на сайт MEP сегодня, увидите четыре основные научные цели. Поиск жизни, изучение геологии, изучение климата и пилотируемые исследования. И если о последней говорить рано до сих пор, то вот первыми тремя как раз и должны были заняться аппараты Spirit и Opportunity. Сама по себе программа Mars Exploration была изначально хорошо продумана: каждый новый этап опирался на успехи предыдущего и учитывал его ошибки. При этом миссии должны были становиться сложнее, инструменты — покрывать большую часть задач. Если продолжить эту линию планирования до сегодня, то мы упрёмся в небольшой марсианский вертолёт Ingenuity, который будет запущен в год выхода этого ролика вместе с марсоходом Персевиренс. Главное новшество роверов-близнецов было именно в их мобильности.
Возможность перемещаться по далёкой планете, собирать и сравнивать образцы в разных геологических областях — то, за что вас расцелует или как минимум обнимет любой земной учёный. Кроме того после отмены более дорогой миссии ровера Athena NASA хотело перейти к разработке дешёвых и простых аппаратов. Альтернативный проект предполагал запуск орбитального зонда, но его быстро отбросили и остановились на марсоходах. Spirit тренируется покидать своё укрытие. Марсоходы решили разместить внутри корпуса, аналогичного тому, который был использован в миссии Mars Pathfinder 1997 года. Вся система тоже должна была амортизироваться при посадке подушками безопасности. Однако, в отличие от миссии 1997 года, корпус с тремя лепестками служил лишь средством доставки роверов на поверхность и не нёс функций научной или вспомогательной станции. Запланированный срок работы аппаратов был 90 марсианских сол, то есть около 92-х земных суток. На создание и запуск аппаратов NASA выделило около полутора лет.
В 2001-м году инженеры приступили к работе. Как я уже сказал, базовой платформой для MER-1 и MER-2 стала Афина: шестиколёсный аппарат с солнечными панелями и роботизированным манипулятором. Масса роверов по сравнению с предшественником, крошкой Соджорнером, возросла в семь раз и достигла почти 180-ти килограмм. Аппараты могли развивать скорость до трёх метров в минуту и перемещаться по каменистой местности благодаря особой конструкции колёс. Поговорим немного об инструментах. Панорамная камера На отдельной мачте располагалась стереокамера PanCam: она состояла из двух глаз - отдельных камер, и обеспечивала обзор в 360 градусов. Разрешение каждой из камер — 1024х1024 пикселя, матрица была способна получать только чёрно-белые снимки. Однако имелось стандартное для сегодняшних миссий колесо с восемью цветными фильтрами. Именно объединение пропущенного через фильтры света позволяло учёным создавать полноценные цветные фотографии и панорамы.
У левого была возможность получать изображения вообще без фильтров. А ещё обе камеры имели специальную шторку: она использовалась для прямых наблюдений Солнца. Расположенные на выдвинутой мачте, камеры находились на высоте в 130 сантиметров от поверхности планеты. Навигационные камеры Для навигации использовались 6 отдельных камер, которые тоже располагались стереопарами: это позволяло получать более объёмное изображение и заранее отмечать опасные для марсоходов участки. Поле зрения камер равнялось 120-ти градусам, то есть суммарно три пары давали полный обзор в 360 градусов. Последняя, девятая камера, использовалась для научных исследований, о ней мы поговорим позже. Калибровочная пластина Для калибровки снимков инженеры установили на марсоходе специальную пластину. На ней находились полосы различных оттенков серого, а также четыре дополнительных цвета. Всё это — металл различной отражательной способности.
Зная реальные цвета этих элементов, учёные при обработке снимков могли калибровать цвета и понимать, как человеческий глаз воспринимал бы окружение в атмосфере марса. На табличке на 17-ти языках было нанесено слово Марс.
Но 185 кг Спирит и Оппортюнити даже такой энергией не протопишь. А у них энергии было меньше, а не больше. Вдобавок, если греть только аккумулятор — остальные компоненты при -125 градусов цельсия долго не проживут. Вполне очевидно, что с этим и был связан срок жизни аппарата в 90 суток. А нам что рассказывают? Ненаучную фантастику...
Персеверанс весит 1025 кг — в 5. Это значит, что перелетный модуль с марсоходом то есть полезная нагрузка, которую ракета должна была отправить на траекторию полета к Марсу — а это выше, чем ГСО должна была весить почти 6 тонн! Вот официальное фото этого запуска: Мы видим ракету Atlas V с двумя боковыми ускорителями. Это ракета серии 500, конкретно тип 521 1 ЖРД "made in Russia" и два ускорителя. Эта ракета выводит на ГСО нагрузку не более 2540 кг! В модельном ряду ракеты Atlas V модификации, которая могла бы вывести на ГСО нагрузку под 6 тонн, вообще не существует.
Марсоход Sojourner виден на заднем плане около большого валуна. На переднем плане - видна спускаемая платформа Mars Pathfinder, который и сделал данный снимок. Взято из открытых источников Марсоход Sojourner виден на заднем плане около большого валуна. Взято из открытых источников Всего, марсоход Sojourner проработал 83 дня и проехал около 100 метров по поверхности Красной планеты. Кстати, марсоход Sojourner прекратил свою работу в связи с тем, что на посадочной платформе Mars Pathfinder произошла поломка и связь с Sojourner была прервана, так как платформа использовалась как ретранслятор. По сути, миссия Mars Pathfinder стала важнейшим шагом к тому, чтобы начать целую эпоху по изучению Марса посредством использования колесных марсоходов. И многое в этой миссии благодаря тому, что марсоход Sojourner успешно прошел своё испытание на Марсе. Если Вам понравилась статья - поставьте лайк.
Аппарат «Кьюриосити» сел на Марсе и прислал первые фотографии
Мощности батареи хватало для работы аппарата в течение нескольких часов в день даже в пасмурную погоду. Связь с Землёй марсоход поддерживал через посадочную станцию. Антенна марсохода была рассчитана передавать данные на расстояние до 0,5 км. Марсоход был оборудован тремя камерами — передней стереосистемой и задней одинарной камерой. Управление Соджорнером осуществлялось с помощью 8-разрядного процессора Intel 80C85 , работающего на частоте 2 МГц производительность 0,1 MIPS [5] , объём оперативной памяти составлял 512 КБ, также имелся твердотельный накопитель на флеш памяти объёмом 176 КБ. Программное обеспечение марсохода могло создавать 3-D карты местности, исходя из стереоснимков, созданных при помощи одной из передней стереокамеры.
После этого стереоизображения преобразуются в 3-D карты местности, которые автоматически создаются программным обеспечением ровера. Программное обеспечение определяет какова степень проходимости, безопасна ли местность, высоту препятствий, плотность грунта и угол наклона поверхности.
Основной целью первой миссии агентство ставило отработку мягкой посадки. Спускаемый модуль состоял из неподвижной станции и легкого марсохода «Соджорнер». Станция использовалась для связи с Землей, так как антенна марсохода могла передавать данные только в радиусе 500 м. Помимо этого на станции было несколько камер и собственная метеостанция.
Энергию ровер получал от солнечных батарей, хотя нес на борту и три радиоизотопных элемента — для поддержания температуры в блоке с электроникой. После того, как спускаемый модуль вошел в атмосферу, его скорость была снижена защитным экраном, а затем парашютом. За несколько секунд до посадки включились тормозные двигатели, и надулись амортизационные баллоны. Так произошла первая в истории успешная посадка полностью исправного марсохода. После того, как ровер съехал со станции-ретранслятора, он приступил к исследованиям: анализу близлежащих камней с помощью спектрометра. Всего он передал на Землю 550 снимков планеты и изучил 15 образцов пород.
Станция в этот момент снимала панораму: Марсоход был рассчитан на работу в течение 7? За это время"Соджорнер" проехал всего 100 метров.
Знания о Марсе тогда были минимальными, поэтому ценной должна была стать каждая крупица знаний. Увы, практически сразу после посадки миссия «Марса-3» и завершилась: прибор проработал всего 14,5 секунды и перестал выходить на связь. Сломался ли он механически или так и ползал молча по Красной планете еще несколько лет — неизвестно. Главная версия случившегося — мощнейшая пылевая буря, которая вывела передатчик из строя. Возможно, когда-нибудь под метровым слоем пыли кто-нибудь из марсианских колонистов найдет коробочку размером 25 на 22 сантиметра — и, наверное, сочтет ее сломавшейся детской игрушкой… После этой неудачи наша страна надолго свернула марсианские программы, и инициативу перехватили американцы.
Его миссия действительно была недолгой, рассчитанной всего лишь на марсианскую неделю, состоящую из семи солов, как называются сутки на этой планете они на 40 минут длиннее земных. Однако марсоход-стахановец ухитрился отработать 83 сола до окончательной потери связи 27 сентября. Да и то из строя вышел не сам «Соджорнер», а спускаемый аппарат, который ретранслировал сигнал с устройства на Землю. Путешествие шестиколесной машинки габаритами 65 на 48 сантиметров нельзя назвать ни близким, ни далеким: пролетев миллионы километров до цели, временный марсианский житель проехал по твердой поверхности лишь сотню метров.
Помимо этого, данные, полученные при помощи спутников и телескопов, выявили наличие метана в атмосфере Марса — газа, который выделяется лишь вследствие вулканической активности и жизнедеятельности некоторых организмов. Действующих вулканов на поверхности Марса нет, поэтому актуальна версия о существовании живых микроорганизмов. Их следует искать в почве и льдах планеты — на поверхности условия непригодны для жизни из-за разреженной атмосферы и большого количества радиации. Эти и другие факторы похожий на земной наклон оси, наличие смены времен года, разнообразие минералов делают планету невероятно интересной для изучения. Более полувека человечество пытается получить полные и достоверные данные об этой планете. Рассмотрим предшественников «Perseverance». Попытка мягкой посадки Марса-2 оказалась неудачной, аппарат разбился о поверхность Марса, став первым рукотворным объектом, коснувшимся ее. Марс-3 первым в мире успешно приземлился на красную планету 2 декабря 1971 года, однако проработал лишь 20 секунд после посадки. Он успешно достиг поверхности Марса 4 июля 1997 года в рамках миссии «Mars Pathfinder». Аппарат изучал планету в течение трех месяцев при помощи инструментов для анализа атмосферы, климата и состава окаменелостей и грунта.
Вечный сон: китайский ровер на Марсе так и не смог проснуться после зимней спячки
Всего, марсоход Sojourner проработал 83 дня и проехал около 100 метров по поверхности Красной планеты. С тех пор на Марс решили запускать только «лоукостеры», одним из которых стал миниатюрный и похожий на игрушку марсоход Sojourner. Изначально миссия китайского марсохода была рассчитана на 90 дней и превзошла ожидания — как и в случае с большинством миссий NASA, которые работают годами сверх графика. В рамках программы "Марсопроходец" — Mars Pathfinder, марсоход "Sojourner" (в переводе на русский — "Пришелец") передал 550 снимков и провел 15 анализов пород. Первый марсоход Национального управления по аэронавтике и исследованию космического пространства (NASA) США под названием Sojourner вместе с посадочной платформой. Как марсоход Perseverance эти образцы собирал: у него есть специальная дрель, которая просверливает поверхность Марса на глубину около 5–6 сантиметров.
Из Википедии — свободной энциклопедии
- Навигационные камеры
- От «Марса-3» до «Кьюриосити». Все марсоходы, которые шагали по Красной планете - Экспресс газета
- Состоялся последний сеанс связи с марсоходом Соджорнер - Знаменательное событие
- Telegram: Contact @parfenon_parfenov
Pathfinder
в 1997 году приземлился с марсоходом Sojourner и несколькими инструментами на борту для изучения поверхности Марса. Межпланетная посадочная станция Mars Pathfinder и марсоход Sojourner при сборке в предстартовое положение; октябрь 1996 года. Читать все последние новости на тему: Марсоход Perseverance. Sojourner был оборудован подвеской из трёх пар независимых колес диаметром 13 см, которые приводились в действие электрическими двигателями. С тех пор на Марс решили запускать только «лоукостеры», одним из которых стал миниатюрный и похожий на игрушку марсоход Sojourner. Цветное изображение, сделанное Соджорнер марсоход своего колеса оставляет следы на Марсе.
Mars Pathfinder посадочный модуль и марсоход Sojourner
С тех пор на Марс решили запускать только «лоукостеры», одним из которых стал миниатюрный и похожий на игрушку марсоход Sojourner. Название марсохода Соджорнер дословно означает «временный житель» или «проезжий», оно было дано победителем голосования — 12-летним мальчиком из штата Коннектикут, США. Марсоход подвергся тщательному тестированию, имитировавшему суровые условия, с которыми он столкнётся на Марсе в роли полевого геолога. «Соджорнер» — марсоход космического агентства НАСА, запущенный в рамках программы «Марс Патфайндер». Хотя марсоход в последний раз видели на снимках Pathfinder на расстоянии 43 футов (13 м) от него, Соджорнер продолжал ехать и после этого.