Fénix | |
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Cliente | NASA |
Fabricante | Lockheed Martin |
Tareas | aterrizaje suave en Marte |
plataforma de lanzamiento | cabo Cañaveral |
vehículo de lanzamiento | Delta-2 7925 |
lanzar | 4 de agosto de 2007 09:26:34 UTC |
ID COSPAR | 2007-034A |
SCN | 32003 |
Especificaciones | |
Peso | 350 kg |
Elementos orbitales | |
Aterrizando en un cuerpo celeste |
25 de mayo de 2008 23:53:44 UTC |
Coordenadas de aterrizaje | 68°09′ N. sh. 125°54′ O / 68.15 / 68.15; -125.9° N sh. 125.9°O ej., |
phoenix.lpl.arizona.edu | |
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Phoenix ( ing. Phoenix ) es una nave espacial de la NASA ( estación interplanetaria automática ) para el estudio de Marte , que funcionó en 2008. Phoenix se convirtió en el primer vehículo lanzado bajo el programa Mars Scout . A bordo se encontraba un conjunto de instrumentos que permitían estudiar la historia geológica del agua , así como explorar el medio ambiente, con el fin de identificar las condiciones favorables para la vida de los microorganismos [1] [2] .
El Fénix es la sexta nave espacial en hacer un aterrizaje suave en la superficie de Marte. El Phoenix también se convirtió en la primera nave espacial en aterrizar con éxito en la región polar de Marte.
El liderazgo técnico y científico en el proyecto Phoenix estuvo a cargo del Laboratorio de Propulsión a Chorro y la Universidad de Arizona , respectivamente, el dispositivo fue fabricado por Lockheed Martin Space System , la Agencia Espacial Canadiense suministró a la sonda un complejo meteorológico. Además, el proyecto se llevó a cabo en asociación con universidades de EE . UU ., Canadá , Suiza , Dinamarca , Alemania y el Reino Unido [3] [4] .
La nave espacial fue lanzada el 4 de agosto de 2007 y aterrizó con éxito el 25 de mayo de 2008 . La última sesión de comunicación con el dispositivo tuvo lugar el 2 de noviembre de 2008, y el 10 de noviembre del mismo año se anunció el final de la misión [5] [6] .
"Phoenix" está destinado al estudio en profundidad del suelo marciano , así como al estudio de la atmósfera y las observaciones meteorológicas. Una de las tareas es detectar rastros de vida .
El dispositivo, que aterrizó en la zona del Ártico marciano, fue diseñado para responder a tres preguntas clave: ¿son las regiones polares de Marte aptas para la vida? ¿Se derrite periódicamente el hielo allí? período, así como para explorar las características del clima marciano .
El objetivo principal de la misión era buscar agua en el Planeta Rojo . “Por el agua” fue el lema no oficial del proyecto. Además, se cree que el "Phoenix" se ha convertido en un paso más en el camino hacia el futuro vuelo a Marte de las personas.
El equipo científico instalado en el Phoenix fue diseñado para resolver problemas en cinco áreas de las ciencias naturales : hidrología , geología , química , biología y meteorología .
Polar Lander aterrizó cerca del polo de Marte entre los 65 y 75 grados de latitud norte . La misión fue diseñada para 90 días marcianos, durante los cuales se suponía que debía presentar un manipulador cuya tarea sería cavar (o más bien raspar) un agujero en el hielo de aproximadamente medio metro de profundidad y entregar las muestras de suelo obtenidas al mini. -laboratorio de la nave espacial. Se esperaba que el hielo y las rocas sedimentarias pudieran contener inclusiones orgánicas, lo que indicaría la existencia de vida en el Planeta Rojo.
Los científicos esperaban que, al igual que los desiertos de la Tierra , que a primera vista parecen sin vida, pero no lo son, los desiertos polares de Marte podrían estar habitados en el presente o en el pasado, a pesar de que la última lluvia cayó allí, probablemente varios millones de años. atrás. Según algunos cálculos, cada 50 mil años, debido a las variaciones en la órbita de Marte, se produce un calentamiento del clima, durante el cual se derrite el hielo. Y existe una pequeña posibilidad de que los organismos vivos que están en animación suspendida vuelvan a la vida durante estos períodos.
La nave espacial realizó la primera perforación de superficie en un sitio de aterrizaje cerca del polo norte de Marte, donde el orbitador Odyssey descubrió grandes reservas de hielo subterráneo. El 18 de junio de 2008, esta sonda encontró hielo, que luego se derritió. El 1 de agosto de 2008, tras un minucioso examen, resultó que el hielo era agua.
El dispositivo no es capaz de moverse en la superficie del planeta.
Una parte importante del equipo científico y los sistemas técnicos de Phoenix se heredó de la fallida misión Mars Polar Lander y de la fallida misión Mars Surveyor 2001 Lander , que determinó el costo relativamente bajo del proyecto: $ 420 millones .
El "cerebro" del dispositivo es la computadora de a bordo BAE Systems RAD6000 , construida sobre la base de procesadores RISC que utilizan la arquitectura IBM POWER de 32 bits y ejecutan VxWorks RTOS . Entre las funciones de la computadora, que es resistente a cambios significativos de temperatura y tiene protección contra la radiación, están la navegación, así como el control de equipos científicos y el suministro de energía de naves espaciales.
De los $420 millones gastados en el proyecto, $325 millones provinieron de una subvención recibida por la Universidad Estatal de Arizona. Esta institución educativa también albergó el Centro de Control, que comandó la nave espacial durante la misión y recibió los resultados científicos de la misma.
Como parte del proyecto, la NASA lanzó el dispositivo, la Universidad Estatal de Arizona supervisó la creación del equipo instalado en la nave espacial y Lockheed Martin diseñó y construyó la nave.
Las tareas del Laboratorio de Propulsión a Chorro , una división del Instituto de Tecnología de California , incluían gestionar las maniobras de la sonda marciana en el espacio, así como calcular la trayectoria del movimiento. Además, el JPL se hizo cargo del aterrizaje de la nave en la superficie del Planeta Rojo.
El Phoenix tiene siete dispositivos diferentes que pueden explorar la zona de aterrizaje de la manera más completa posible.
El equipo del barco incluye el sistema óptico Surface Stereo Imager (SSI) construido en la Universidad Estatal de Arizona. Consta de dos cámaras montadas en una torre retráctil de unos 2 m de altura y está diseñado para la exploración visual del planeta. El sistema permitirá obtener imágenes estereoscópicas del desierto ártico marciano con una resolución de 1024×1024 en los rangos óptico e infrarrojo. SSI admitirá la manipulación de un brazo mecánico y brindará la capacidad de generar modelos digitales del terreno (DEM) del terreno que rodea a la nave, lo que, a su vez, brindará la creación de imágenes virtuales tridimensionales del espacio marciano. Además, SSI contribuirá al análisis geomorfológico y mineralógico del Planeta Rojo. Otra tarea es estudiar las propiedades ópticas de la atmósfera marciana, en particular, una evaluación visual de la cantidad de polvo en el aire.
Además de las tareas anteriores, SSI monitoreará la cantidad de polvo depositado en una nave espacial aterrizada, lo que permitirá sacar una conclusión sobre la tasa de sedimentación y las características del curso de los procesos atmosféricos y de erosión en el planeta, y también permitirá evaluar el contenido de polvo de los paneles solares y la reducción de la cantidad de energía provocada por este factor. Este último afecta directamente el tiempo de funcionamiento del Fénix.
La cámara de brazo robótico (RAC) montada en el extremo fue creada conjuntamente por científicos de la Universidad Estatal de Arizona y el Instituto Alemán para la Investigación del Sistema Solar de la Sociedad Max Planck . La cámara se monta directamente al lado del balde y le permite ver en detalle el lugar donde se toman las muestras de suelo y hielo.
Los científicos creen que la imagen de las paredes de una zanja excavada permitirá a los geólogos determinar la presencia y el orden de aparición de los estratos. En particular, las imágenes que muestren los colores y tamaños de las partículas de suelo que componen la superficie de Marte en una sección vertical permitirán sacar conclusiones sobre las condiciones cambiantes para la ocurrencia de precipitaciones y, por lo tanto, sobre la historia de los cambios en la superficie marciana. climatizado. La cámara está equipada con dos fuentes de luz, la superior consta de 36 lámparas azules, 18 verdes y 18 rojas, y la inferior consta de 16, 8 y 8 lámparas, respectivamente. Además, el dispositivo incluye dos motores, el primero cambia la distancia focal de la lente y el segundo sube y baja la cubierta antipolvo transparente. La resolución máxima de la cámara es de 23 micras por píxel.
La herramienta principal de la nave es el Brazo Robótico (RA), creado por JPL y capaz de moverse hacia adelante y hacia atrás, izquierda y derecha, arriba y abajo, y también realizar movimientos circulares. La longitud del dispositivo es de 2,35 m . En la Tierra, el manipulador fue probado en el Valle de la Muerte estadounidense, una zona con suelo muy duro, donde pudo cavar una zanja de 25 cm de profundidad en 4 horas .
Las tareas del equipo meteorológico (MET, Estación Meteorológica), creado por la Agencia Espacial Canadiense, incluyen el registro diario de cambios en el clima marciano utilizando sensores de temperatura y presión atmosférica, así como la medición de la concentración de polvo y vapor de hielo en el aire del Red Planet usando lidar ( detección de luz y alcance , LIDAR). El lidar enviará pulsos cortos de luz verticalmente hacia arriba y recogerá las señales reflejadas por la atmósfera, lo que ayudará a detectar la presencia de nubes, niebla y concentraciones de polvo invisibles a simple vista. En este caso, la temperatura del planeta se medirá mediante tres termopares montados en una torre retráctil de 1,2 m de altura . Tal solución de ingeniería podrá registrar el perfil de temperatura vertical cerca de la superficie de Marte.
El módulo MECA (analizador de microscopía, electroquímica y conductividad), que fue curado por JPL, incluye microscopios de fuerza atómica ópticos y de barrido . El trabajo de este último se basa en el aprovechamiento de las fuerzas de los enlaces atómicos que actúan entre los átomos de la materia. El microscopio atómico es el resultado del trabajo de un consorcio suizo, y el microscopio óptico fue creado por la Universidad Estatal de Arizona.
La resolución máxima de un microscopio óptico es de 4 µm, un microscopio atómico es de 10 nm. Se utilizarán imágenes microscópicas del suelo marciano, en particular, para encontrar evidencia de que el sustrato bajo estudio ha estado alguna vez expuesto al agua. Para ello, se realizará una búsqueda de minúsculas inclusiones de arcilla. Un microscopio óptico está equipado con herramientas de iluminación: incluye lámparas rojas, verdes, azules y ultravioleta. Las herramientas de preparación de muestras desechables se crean utilizando silicona.
Además, MECA incluye una herramienta para el análisis químico de muestras de suelo disueltas en agua. Un método de investigación similar le permite determinar el pH de la solución resultante, así como detectar la presencia de oxígeno, dióxido de carbono, cloruros, bromuros y sulfatos. MECA también contiene un instrumento para determinar la conductividad térmica y eléctrica de las muestras utilizando tres agujas montadas en la parte superior de un brazo mecánico.
El módulo TEGA (Thermal and Evolved Gas Analyzer), construido por las universidades de Arizona y Texas en Dallas, es el orgullo del equipo de Phoenix. El dispositivo contiene ocho hornos de mufla desechables en miniatura, en los que se calientan muestras de suelo marciano. En tamaño, cada una de estas estufas se asemeja a un bolígrafo. El calentamiento es lento y se determina la capacidad calorífica de la muestra. Cuando la temperatura en el horno alcanza los 1000 °C , el material calentado comienza a liberar gas, que es analizado por el espectrómetro de masas incorporado , que determina la concentración de moléculas y átomos específicos en la muestra.
El último instrumento, Mars Descent Imager (MARDI), fue desarrollado por Malin Space Science Systems y es una cámara que se puede usar para fotografiar el lugar de descenso a medida que el vehículo desciende a la superficie marciana. Se esperaba que la filmación comenzara después de que el Fénix descendiera a una altitud de aproximadamente 7 km y restableciera la protección térmica. Las fotografías ayudarán a identificar dónde aterrizó el barco y brindarán información sobre las características geográficas, geomorfológicas y geológicas del paisaje cercano.
Las imágenes resultantes también pueden ayudar a determinar si el lugar de aterrizaje es típico de las regiones subpolares de Marte. Es decir, se pueden extender los resultados obtenidos durante el proyecto a todo el desierto ártico marciano.
MARDI pesa alrededor de medio kilogramo y se suponía que no usaría más de 3 vatios de electricidad para crear una serie de imágenes. En este caso, el ángulo de visión será de 66°, el tamaño de cada foto será de 1024 × 1024 píxeles y el tiempo de exposición será de 4 ms.
Sin embargo, las pruebas previas al lanzamiento de la aeronave han identificado un problema potencial en el procesamiento de datos de la cámara durante los momentos críticos de la etapa final de aterrizaje en la superficie del planeta. Esto llevó a la decisión de no usar una cámara.
El instrumento también contiene un micrófono que, al igual que la cámara, no se ha utilizado.
Para la misión Phoenix, la ventana de lanzamiento a Marte fue entre el 3 y el 24 de agosto de 2007. Debido al Fénix, el lanzamiento de la misión Dawn se pospuso hasta septiembre .
Phoenix fue lanzado el 4 de agosto de 2007 a las 09:26:34 UTC por un vehículo de lanzamiento Delta 2 7925 desde Cabo Cañaveral en Florida , Estados Unidos. El peso del cohete al principio era de más de 280 toneladas [7] .
"Phoenix" completó el programa previsto para 90 días marcianos y realizó investigaciones científicas durante 157 días marcianos hasta el 29 de octubre. Luego, la falta de energía provocada por la débil luz solar en las condiciones invernales de Marte provocó la interrupción de la comunicación. Las últimas señales se recibieron el 2 de noviembre de 2008.
El principal resultado científico de la misión fue el descubrimiento de hielo bajo una fina capa de suelo, así como un análisis químico del suelo.
Se encontraron rastros de percloratos (sales de ácido perclórico) en muestras de suelo marciano. Además, Phoenix encontró trazas de magnesio, sodio, potasio y cloro. Según las mediciones, el pH del suelo fue de 8 a 9 unidades, lo que corresponde a suelos terrestres ligeramente alcalinos.
Lanzada desde la Tierra en agosto de 2007 y aterrizando en Marte en mayo de 2008 cerca de su polo norte, la sonda Phoenix trajo una biblioteca digital de ciencia ficción al Planeta Rojo [10] .
Montaje del aparato en " NASA " y sus primeras fotos:
Nave espacial fénix
Estación automática de Marte
Fénix reunido. Vehículo de descenso cónico y bloque de vuelo.
Instalación del carenado de la cabeza
Lanzamiento de paracaídas. Imagen de aterrizaje tomada por Mars Reconnaissance Orbiter
Lanzamiento de paracaídas. Imagen de aterrizaje tomada por Mars Reconnaissance Orbiter
La superficie bajo el fondo del Fénix. posiblemente hielo
La superficie del planeta rojo.
Vista de Marte al horizonte
Panorámica de 360° del lugar de aterrizaje
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