Łazik Curiosity bada Marsa już od prawie 8 lat. Już od kilku lat wspina się na coraz wyższe partie góry Mount Sharp, bijąc przy tym rekordy wysokości i maksymalnego nachylenia. Przygotowaliśmy zdjęciowe podsumowanie ostatnich miesięcy misji.
Największy wysłany do tej pory przez człowieka łazik wylądował na Marsie w 2012 roku. Od tego czasu pojazd przemierza teren wewnątrz Krateru Gale’a. Dzięki jego pracy odkryto, że miliardy lat temu był on wypełniony wodą, a środowisko istniejące tam wtedy mogło umożliwiać życie mikroorganizmów.
Większość 2019 roku łazik spędził na badaniu skał w regionie Clay-Bearing Unit. Na obszarze u samego podnóża góry Mount Sharp wykryto skały o największej zawartości minerałów ilastych spośród wszystkich miejsc badanych dotychczas przez misję. To kolejne potwierdzenie działania wody w tym miejscu w przeszłości.
Curiosity zmierzył też w ubiegłym roku lokalny rekordowy poziom stężenia metanu. Naukowcy zgromadzili też już dzięki pojazdowi dane zmian stężeń metanu i tlenu z trzech marsjańskich lat. Sezonowe zmiany koncentracji tlenu i skokowe zmiany stężenia metanu pozostają zagadką.
Ostatni przegląd działań łazika Curiosity zakończyliśmy na połowie sierpnia 2019 roku. Zabieramy więc czytelników w podróż pojazdu po powierzchni Marsa od tego czasu aż do połowy marca 2020 roku.
Do 13 marca łazik przejechał na powierzchni Marsa dystans 21,93 km. 20 marca 2019 roku rozpoczął się 2710. dzień marsjański misji.
Mapa ścieżki przejazdu łazika Curiosity. Stan na 13 marca 2020 r. Źródło: NASA/JPL-Caltech.
Przerwa w komunikacji
W drugiej połowie sierpnia 2019 roku rozpoczęły się przygotowania do koniunkcji Marsa ze Słońcem. To zjawisko astronomiczne, kiedy Mars jest prawie w jednej linii ze Słońce z perspektywy Ziemi. Uniemożliwia to bezpieczną komunikację z łazikiem. Dlatego inżynierowie misji musieli zapewnić, że przed utratą kontaktu z pojazdem na dwa tygodnie będzie on do tego przygotowany i będzie znajdował w bezpiecznej pozycji, a wszystkie instrumenty naukowe zostaną zabezpieczone.
Przerwa w komunikacji z łazikiem nie oznaczała jednak przerwy w badaniach. Do pojazdu wgrano sekwencję komend do wykonywania. Każdego marsjańskiego dnia instrumenty REMS (stacja pogodowa – Rover Environmental Monitoring Station), RAD (detektor promieniowania – Radiation Assessment Detector) i DAN (licznik neutronów – Dynamic Albedo of Neutrons) wykonywały pomiary. Zdjęcia były rejestrowane przez kamerę nawigacyjną Navcam i tylne kamery Hazcam.
Zdjęcie: NASA/JPL-Caltech.
Powyższe zdjęcie wykonała kamera nawigacyjna na maszcie po jego opuszczeniu. Widać na nim odwiert Glen Etive 1. Naukowcy po ponownym połączeniu z łazikiem mogli sprawdzić, czy coś zmieniło się w otoczeniu wydrążonej dziury.
Praca wiertnicza
We wrześniu po wznowieniu komunikacji, naukowcy misji przystąpili do analiz związanych z odwiertem Glen Etive 1. Pozostałości gruntu z wiertła zostały pozostawione na ziemi, a materiał po wierceniu sfotografowany przez zbliżeniową kamerę MAHLI. Następnie obie próbki przeanalizowano spektrometrem rentgenowskim. Geologów interesuje tutaj, czy występuje zróżnicowanie w składzie między pozostałością po wierceniu (to górna warstwa odwiertu – do 2 cm w głąb), a resztkami z wiertła (parę cm głębiej).
Odwiert Glen Etive 1 o średnicy 1,6 cm. Źródło: NASA/JPL-Caltech.
W kolejnych marsjańskich dniach zaplanowano wykonanie drugiego odwiertu w tej samej formacji skalnej. Miejsce nazwane Glen Etive 2 zostało przewiercone 15 września. Osiągnięto pełną głębokość 4,3 cm i nawet nie trzeba było używać mechanizmu udarowego.
Oba odwierty – Glen Etive 1 i Glen Etive 2 – widoczne na skale. Źródło: NASA/JPL-Caltech.
Kolejne dni były poświęcone na dokładne zbadanie odwiertu: wykonanie dokumentacji fotograficznej i spektrometrii oraz wprowadzeniu próbek do chemicznego laboratorium SAM (Sample Analysis at Mars) w korpusie łazika, a później także do laboratorium mineralogicznego CheMin.
Odwiert Glen Etive 2. Źródło: NASA/JPL-Caltech.
9 fal uderzeniowych po laserze spektrometru ChemCam w odwiercie Glen Etive 2. Źródło: NASA/JPL-Caltech.
Podczas analiz próbek z odwiertu Glen Etive 2 pojawiły się problemy techniczne z laboratorium SAM, które na szczęście później zażegnano. Na początku października wystąpił też krótki problem z komunikacją z siecią Deep Space Network, która zapewnia kontakt z łazikiem. Spowodowało to, że działania związane z odwiertami Glen Etive 1 i Glen Etive 2 przedłużyły się i dopiero w drugiej połowie października łazik mógł ruszyć dalej.
Zdjęcie z kamery HazCam na łaziku. Na środku fotografii widać skałę z wykonanymi odwiertami. Źródło: NASA/JPL-Caltech.
Jazda po Glen Torridon
W dalszej drodze zespół naukowy misji wybrał, by zbadać z bliska tzw. „megazmarszczkę” – zmarszczkę na piasku otoczoną gruboziarnistym materiałem skalnym. Aby zbadać jej wnętrze, Curiosity wjechał na nią kołem. Następnie do analizy strukturalnej i chemicznej użył kamery MAHLI (Mars Hard Lens Imager) i spektrometru APXS (Alpha Particle X-Ray Spectrometer).
Źródło: NASA/JPL-Caltech.
Badana przez łazik „megazmarszczka” widoczna na środku obrazu. Źródło: NASA/JPL-Caltech.
Łazik udał się w dalszą podróż w kierunku ciekawego miejsca w regionie Glen Torridon. Mowa o granicy między dwiema różnymi formacjami geologicznymi. Łazik w drodze do tego miejsca przystawał, by wykonać pomiary zmian w warstwach skalnych.
W końcu Curiosity dotarł w pobliże ciekawych skał, wśród których królował wysoki ostaniec nazwany Central Butte.
Zdjęcie: NASA/JPL-Caltech.
W takim miejscu należało wykonać bardzo dużo pomiarów – zarówno przy użyciu zdalnych urządzeń jak i tych kontaktowych. W planach było też wykonanie mozaik otaczającego terenu oraz zdjęć stereo ostańca Central Butte.
W drodze do ostańca pojazd napotkał zmieniające się podłoże skalne. Koniec października był więc bardzo intensywnym czasem dla instrumentów naukowych łazika.
Widok w kierunku ostańca Central Butte z widocznymi wieloma zróżnicowanymi warstwami skalnymi. Źródło: NASA/JPL-Caltech.
Pierwsze dni marsjańskiego listopada upłynęły na objeżdżaniu ostańca przez łazik i wykonywaniu rozmaitych pomiarów. Na poniższym zdjęciu wykonanym kamerą nawigacyjną widać północną stronę obiektu.
Źródło: NASA/JPL-Caltech.
Obserwacje skał wykonywane instrumentami na ramieniu robotycznym – m.in. spektrometrem rentgenowskim APXS i kamerą MAHLI. Źródło: NASA/JPL-Caltech.
W połowie listopada po wspinaczkach w pobliże czubka ostańca Central Butte łazik wrócił do jego podstawy.
Źródło: NASA/JPL-Caltech.
Największa panorama Marsa
Pod koniec listopada łazik Curiosity zostawił za sobą ostaniec Central Butte i wybrał się na zachód do podobnej formacji nazwanej niezbyt kreatywnie „Western Butte”. W drodze do kolejnego ostańca pojazd zahaczył o znajome z obszaru Glen Torridon widoki: dużo drobnego żwiru i piasku.
Źródło: NASA/JPL-Caltech.
Gdy łazik znajdował się w obszarze między dwoma ostańcami, w Stanach Zjednoczonych zaczynał się okres Święta Dziękczynienia. Na ten czas zaplanowano więc, by pojazd wykonał panoramę 360 stopni okolic. O najdokładniejszej panoramie wykonanej na Marsie do tej pory pisaliśmy w osobnym artykule TUTAJ.
Obraz uchwycił wszystkie ostatnie cele badawcze misji: badany niedawno Central Butte, bogaty w iły Clay-Bearing Unit, grzbiet Vera Rubin Ridge, a w oddali także krawędź krateru Gale i wznoszącą się nad tym wszystkim górę Mount Sharp.
Na wykonanie tak dokładnej panoramy łazik poświęcił cztery dni marsjańskie. W każdym fotografował inny segment, robiąc łącznie 850 zdjęć obiema kamerami zamontowanymi na maszcie.
Na początku grudnia łazik wrócił do wykonywania bliskich badań skał, tym razem już w otoczeniu ostańca Western Butte.
Zdjęcie: NASA/JPL-Caltech.
W drodze do Greenheugh Pediment
W kolejnych dniach Curiosity objechał z jednej strony ostaniec Western Butte i zaczął kierować się coraz bliżej rejonu nazwanego Greenheugh Pediment. Wspinał się coraz wyżej – od lądowania różnicę w pionie wynoszącą 400 metrów. Im wyżej, tym napotykane warstwy skalne pochodzą z późniejszych epok geologicznych. Jazda łazika przenosi więc go niejako w czasie.
Obszar Greenheugh Pediment interesuje naukowców, ponieważ występuje tam nieciągłość warstw osadowych – skały i ich właściwości zmieniają się nagle, co wskazuje na gwałtowne w kontekście geologicznym procesy erozyjne. Podobna nieciągłość była do tej pory obserwowana przez łazik tylko raz – w 2016 roku w rejonie Murray Buttes. Niewykluczone, że oba te miejsce, choć dość odległe od siebie, mają wspólne pochodzenie.
W lewym górnym rogu fotografii widać wyraźną granicę warstw skalnych. Źródło: NASA/JPL-Caltech.
W następnych dniach łazik rozpoczął wspinaczkę na Western Butte.
Zdjęcie: NASA/JPL-Caltech.
Im bliżej szczytu tym pojazd napotykał coraz ciemniejsze skały, znacznie różniące się od tych badanych w niższych warstwach.
Cel badań naukowców widoczny w prawym górnym rogu, niemal na samym szczycie ostańca. Źródło: NASA/JPL-Caltech.
Curiosity wspinał się coraz wyżej, na coraz bardziej stromym stoku, do końca grudnia. Tak wygląda szczyt ostańca z bliska:
Źródło: NASA/JPL-Caltech.
Te ciemne, luźne skały widoczne na szczycie ostańca były głównym celem badań łazika Curiosity w pierwszych dniach 2020 roku. Źródło: NASA/JPL-Caltech.
Łazik spędził wiele dni na szczycie ostańca. Najpierw okazało się, że jedno z środkowych kół jest 15 cm nad ziemią. Trzeba więc było wysłać komendy prostujące pojazd. Pierwsza próba się nie powiodła, a potem pojawił się problem z laboratorium SAM w korpusie łazika.
Dopiero w drugim tygodniu stycznia udało się wykonać pierwsze kontaktowe badania skał na szczycie Western Butte. Po ich wykonaniu łazik zaczął zjazd. Po drodze napotkał ciekawą nieckę, wokół której po obu stronach znajdował się piasek o innym kolorze.
Źródło: NASA/JPL-Caltech.
W górę na południe
Pod koniec stycznia łazik podróżował w górę na południe, zbliżając się do obszaru Greenheugh. W odwiedzanym miejscu podłoże skalne zmieniało się, dlatego naukowcy wybrali dużą liczbę celów do badań.
Curiosity znalazł się na początku lutego w pobliżu styku bogatego w iły obszaru Glen Torridon, który był badany przez ostatnie miesiące, a obszarem Greenheugh. W tym miejscu pojazd wjechał na rekordowe podczas misji nachylenie 26,9 stopni.
Żródło: NASA/JPL-Caltech.
Źródło: NASA/JPL-Caltech.
W następnych dniach łazik przygotowywał się do wykonania kolejnego odwiertu blisko miejsca, gdzie obecnie przebywa.
Łazik Curiosity podczas wykonywania odwiertu w skale Hutton. Źródło: NASA/JPL-Caltech.
Próbki z odwiertu trafiły najpierw do urządzenia mineralogicznego CheMin. Potem przyszła kolej na analizę próbki w urządzeniu SAM. Materiał został podgrzany w instrumencie, a powstałe w ten sposób gazy przeanalizowane w spektrometrze masowym.
Obraz zarejestrowany 13 marca przez lewą kamerą nawigacyjną na łaziku Curiosity. Źródło: NASA/JPL-Caltech.
Pod koniec lutego łazik Curiosity kończył ostatnie analizy odwiertu w skale Hutton. Po analizach w wewnętrznym laboratorium pojazdu udało się wykonać też analizy za pomocą zdalnych instrumentów.
Rekordowe wysokości
Przez cały luty zespół łazika Curiosity debatował o zmianie pierwotnie planowanej trasy. Długoterminowo planowano, by pojazd wrócił niżej do podstaw Greenhough Pediment i przejechał przez ten obszar – aż do punktu gdzie mógł się przeprawić nad tym pedymentem. Trwałoby to jednak wiele miesięcy.
Gdy Curiosity znajdował się przy skale Hutton, inżynierowie jazdy zlokalizowali miejsce, przez które łazik mógł przejechać na drugą stronę pedymentu. Możliwość zaoszczędzenia miesięcy czasu i dostania się do kolejnych ciekawych regionów geologicznych spowodowała, że zespół zdecydował się podjąć wyzwanie.
Widok (po lewej stronie obrazu) miejsca, w którym łazik Curiosity może przejechać przez szczyt Greenhough Pediment. Źródło: NASA/JPL-Caltech.
Pierwsza jazda przez szczyt pedymentu została przeprowadzona w marcu. Łazik wjechał na rekordowe nachylenie 26,7 stopni. Oczywiście podczas tych jazd wykonywane były zdalne badania podłoża skalnego. Naukowców interesują w tym miejscu dowody na niegdysiejsze działanie wody.
Źródło: NASA/JPL-Caltech.
Podczas kolejnej jazdy został pobity kolejny rekord nachylenia – ponad 30 stopni. To jednak nadal mniej niż to, o ile pochylony był kiedyś łazik Opportunity. Po ostatniej jeździe Curiosity dotarł na kolejny szczyt. Naukowcy od razu zaplanowali analizy skał pokrywających wierzchołek. Lewa kamera nawigacyjna przesłała taki widok:
Źródło: NASA/JPL-Caltech.
Źródło: NASA/JPL-Caltech.
Po wielu dniach analiz skał wokół łazika naukowcy wybrali potencjalnego kandydata na wiercenie, skałę o kształcie trapeza, nazwaną „Edinburgh”.
W momencie przygotowywania tego artykułu zespół misji zdecydował wykonać wiercenie. Przygotowania zaczęły się od wyczyszczenia miejsca odwiertu. O jego powodzeniu poinformujemy w kolejnej relacji z misji.
Źródło: NASA/JPL-Caltech.
Podsumowanie
Curiosity to obecnie jedyny łazik badający Czerwoną Planetę. W tym roku w kierunku Marsa wystartuje kolejny amerykański pojazd – Perseverance. Łazik wyląduje w obszarze Krateru Jezero – miejscu, gdzie miliardy lat temu znajdowała się delta rzeczna. Celem naukowym łazika będzie m.in. poszukiwanie biosygnatur, czyli śladów dawnego życia na Marsie.
W 2020 roku miał też wystartować pierwszy europejski łazik Rosalind Franklin. Niestety, problemy ze spadochronami i panująca pandemia korona wirusa SARS-CoV-2 spowodowała opóźnienie misji do 2022 roku.
Na podstawie: NASA
Opracował: Rafał Grabiański
Więcej informacji:
Na zdjęciu tytułowym: Autoportret łazika Curiosity wykonany 26 lutego 2020 r. podczas 2687. dnia marsjańskiego misji. Źródło: NASA/JPL-Caltech.
