Comment communiquer avec le rover Curiosity sur Mars. En savoir plus sur l’espace : que fait actuellement le rover Curiosity et pourquoi ? Stations de communication spatiale

La NASA a lancé un autre rover vers la planète rouge. Contrairement aux projets liés à cette planète dans notre pays, les chercheurs américains parviennent à mener à bien de telles missions avec beaucoup de succès. Rappelons que l'analogue russe de Curiosity, Phobos-Grunt, a échoué en raison d'une erreur logicielle lors de son entrée en orbite terrestre basse.

Objectifs de la mission Curiosité. Curiosity est bien plus qu’un simple rover sur Mars. Le projet est réalisé dans le cadre de la mission Mars Science Laboratory et constitue une plate-forme sur laquelle sont installés de nombreux équipements scientifiques, préparés pour résoudre plusieurs problèmes.

La première tâche à laquelle Curiosity est confrontée n'est pas originale : la recherche de la vie sur cette dure planète. Pour ce faire, le rover de nouvelle génération devra détecter et étudier la nature des composés organiques carbonés. Trouvez des substances telles que l'hydrogène, l'azote, le phosphore, l'oxygène, le carbone et le soufre. La présence de telles substances suggère les conditions préalables à l’origine de la vie.

De plus, Curiosity se voit confier d’autres tâches. Le rover martien, à l'aide de ses équipements, devra transmettre des informations sur le climat et la géologie de la planète, ainsi que préparer l'atterrissage d'une personne.

Caractéristiques du rover Curiosity. La curiosité mesure 3 mètres de long et 2,7 mètres de large. Il est équipé de six roues de 51 cm. Chaque roue est propulsée par un moteur électrique indépendant. Les roues avant et arrière aideront le rover à tourner dans la direction souhaitée. Grâce à sa conception spéciale et à son diamètre optimal, Curiosity est capable de surmonter un obstacle de 75 cm de haut et d'accélérer jusqu'à 90 mètres par heure.

Le rover est propulsé par un mini-réacteur. Le plutonium 238 qu'il contient suffit pour 14 ans de fonctionnement. Ils ont décidé d'abandonner les panneaux solaires en raison du problème des fortes poussières dans l'atmosphère de Mars.

Vol et atterrissage du rover Curiosity. Gale Crater a été choisi comme site d'atterrissage du rover Curiosity. Un endroit assez plat qui ne devrait poser aucun problème.

Le rover a été lancé en orbite géostationnaire par une fusée à deux étages Atlantis-5 541, d'où la station se dirigera vers Mars. Et puis commence un moment très intéressant : l’atterrissage de Curiosity.

L'atmosphère de Mars est assez complexe. Ses couches denses ne permettent pas aux moteurs d'atterrissage de corriger ce processus. De ce fait, une technologie plutôt intéressante a été développée pour contourner ces difficultés.

Lors de son entrée dans l’atmosphère, Curiosity sera replié dans une capsule protectrice spéciale. Il sera protégé des températures élevées lors de son entrée à grande vitesse dans les couches denses de l'atmosphère par un revêtement spécial de fibres de carbone imprégnées de résine phénol-formaldéhyde.

Dans l’atmosphère dense de Mars, la vitesse de l’appareil passera de 6 km/s à deux fois la vitesse du son. Les ballasts lâchés corrigeront la position de la capsule. La « couverture » de protection thermique se détachera et à une vitesse de 470 m/s le parachute supersonique s'ouvrira.

Lors du passage à une altitude de 3,7 km au-dessus de la planète, la caméra installée au bas du rover devrait démarrer. Il filmera la surface de la planète, des images de haute précision permettront d'éviter les problèmes avec l'endroit où Curiosity devrait atterrir.

Pendant tout ce temps, le parachute a servi de frein et, à une altitude de 1,8 km au-dessus de la planète rouge, le rover est séparé de l'unité de descente et la poursuite de la descente se fera à l'aide d'une plate-forme équipée de moteurs d'atterrissage.

Les moteurs à poussée variable ajustent la position de la plate-forme. À ce stade, Curiosity devrait avoir le temps de se décomposer et de se préparer à l’atterrissage. Afin de rendre ce processus assez fluide, une autre technologie a été inventée : la « grue volante ».

La « grue volante » est composée de 3 câbles qui abaisseront en douceur le rover à la surface de la planète tandis que la plate-forme flotte à une hauteur de 7,5 mètres.

Équipement du rover Curiosity. Le rover Curiosity transporte une grande quantité d’équipements scientifiques. Parmi eux se trouve un appareil développé par des spécialistes russes. Le rover est équipé d’un bras robotique assez sensible. Il contient une perceuse, une pelle et d'autres équipements qui vous permettront de prélever des échantillons de sol et de roche.

Il y a 10 instruments installés sur le rover, dont certains seront décrits ci-dessous.

MastCam est une caméra située sur un mât élevé au-dessus du rover. Elle est les yeux des opérateurs qui, recevant l'image sur Terre, contrôleront l'appareil.

SAM est un spectromètre de masse, un spectromètre laser et un chromatographe en phase gazeuse « dans une seule bouteille » qui permet d'analyser des échantillons de sol. C'est le SAM qui doit retrouver les composés organiques, l'azote, l'oxygène et l'hydrogène.

Le bras robotique doit livrer les échantillons à un endroit spécial du rover, où ils seront examinés par l'instrument SAM.

CheMin- un autre appareil d'analyse des roches. Il identifie les composés chimiques et minéraux.

CheCam- C'est l'équipement le plus intéressant à bord du rover Curiositi. Pour faire simple, il s'agit d'un laser capable de faire fondre des échantillons de sol ou de roche à une distance de 9 mètres du rover et qui, après examen des vapeurs, devrait déterminer leur structure.

APXS– un spectromètre qui, en irradiant les échantillons avec des rayons X et des particules alpha, permet de les identifier. APXS est situé sur le bras robotique du rover.

DAN- un appareil développé par nos compatriotes. Il est capable de détecter la présence d’eau ou de glace même à faible profondeur sous la surface de la planète.

RAD– déterminera la présence de rayonnements radioactifs sur la planète.

REMS– une station météo sensible à bord du Curiosity.

Le rover Curiosity est le projet ambitieux de l’humanité qui nous amènera à un nouveau niveau d’exploration de Mars. Atterrir et étudier la planète rouge avec cet appareil permettra de répondre à deux questions qui hantent depuis longtemps l'humanité : y a-t-il de la vie sur Mars et est-il possible de coloniser cette planète dans un avenir proche.

Le diamètre du cratère est supérieur à 150 kilomètres,au centre se trouve un cône de roches sédimentaires de 5,5 kilomètres de haut - le mont Sharp.Le point jaune marque le site d'atterrissage du rover.Curiosité - Atterrissage de Bradbury

Le vaisseau spatial est descendu presque au centre d'une ellipse donnée près d'Aeolis Mons (Aeolis, Mount Sharp) - le principal objectif scientifique de la mission.

Chemin de la curiosité dans le cratère Gale (atterrissage du 06/08/2012 au 01/08/2018, Sol 2128)

Les principaux domaines de travail scientifique sont balisés tout au long du parcours. La ligne blanche représente la bordure sud de l’ellipse d’atterrissage. En six ans, le rover a parcouru environ 20 km et envoyé plus de 400 000 photographies de la planète rouge.

Curiosity a collecté des échantillons de sol « souterrain » sur 16 sites

(selon NASA/JPL)

Rover Curiosity sur la crête Vera Rubin

D'en haut, vous pouvez clairement voir les Murray Buttes érodées, les sables sombres des dunes de Bagnold et l'Aeolis Palus devant le bord nord du cratère Gale. Le haut sommet de la paroi du cratère à droite de l'image est situé à une distance d'environ 31,5 km du rover et sa hauteur est d'environ 1 200 mètres.
Huit tâches principales du Mars Science Laboratory :
1. Détecter et établir la nature des composés de carbone organique martien.
2.Détecter les substances nécessaires à l'existence de la vie : carbone, hydrogène,
azote, oxygène, phosphore, soufre.
3. Détecter les traces d'éventuels processus biologiques.
4. Déterminez la composition chimique de la surface martienne.
5. Établir le processus de formation des roches et du sol martiens.
6. Évaluer le processus d'évolution de l'atmosphère martienne à long terme.
7. Déterminer l'état actuel, la distribution et le cycle de l'eau et du dioxyde de carbone.
8. Établir le spectre du rayonnement radioactif de la surface de Mars.

Votre tâche principale- Curiosity a recherché les conditions qui seraient un jour favorables à l'habitat des micro-organismes en examinant le lit asséché d'une ancienne rivière martienne dans une plaine. Le rover a trouvé des preuves solides que le site était un ancien lac et qu’il était propice à des formes de vie simples.

Le rover martien de CuriosityBaie de Yellowknife

Le majestueux Mont Sharp se dresse à l’horizon ( Éolis Mons,Éolide)

(NASA/JPL-Caltech/Marco Di Lorenzo/Ken Kremer)

Autres résultats importants sont:
- Évaluation du niveau naturel de rayonnement lors du vol vers Mars et à la surface martienne ; cette évaluation est nécessaire pour créer une radioprotection pour un vol habité vers Mars

( )

- Mesurer le rapport des isotopes lourds et légers des éléments chimiques dans l'atmosphère martienne. Cette étude a montré qu'une grande partie de l'atmosphère primordiale de Mars s'était dissipée dans l'espace à cause de la perte d'atomes légers de l'enveloppe gazeuse supérieure de la planète ( )

La première mesure de l'âge des roches sur Mars et une estimation du moment de leur destruction directement en surface sous l'influence du rayonnement cosmique. Cette évaluation révélera la chronologie du passé aquatique de la planète, ainsi que le taux de destruction de la matière organique ancienne dans les roches et le sol de Mars.

CLe monticule central du cratère Gale, le mont Sharp, s'est formé à partir de couches de sédiments provenant d'un ancien lac sur des dizaines de millions d'années.

Le rover a découvert une teneur décuplée en méthane dans l'atmosphère de la planète rouge et a trouvé des molécules organiques dans des échantillons de sol

Rover martienCuriosité au bord sud de l'ellipse d'atterrissage 27 juin 2014, Sol 672

(Image de la caméra HiRISE du Mars Reconnaissance Orbiter)

De septembre 2014 à mars 2015, le rover a exploré les collines des Pahrump Hills. Selon les planétologues, il représente un affleurement rocheux dans la montagne centrale du cratère Gale et n'a aucun rapport géologique avec la surface de son fond. Depuis, Curiosity a commencé à étudier le mont Sharp.

Vue sur les collines de Pahrump

Les sites de forage de tuiles « Confidence Hills », « Mojave 2 » et « Telegraph Peak » sont balisés. Les pentes du mont Sharp sont visibles en arrière-plan à gauche, avec les affleurements de Whale Rock, Salsberry Peak et Newspaper Rock au-dessus. Le MSL s'est rapidement dirigé vers les pentes les plus élevées du mont Sharp en passant par un ravin appelé « Artist's Drive ».

(NASA/JPL)

La caméra haute résolution HiRISE de Mars Reconnaissance Orbiter a vu le rover le 8 avril 2015.d'une altitude de 299 km.

Le Nord est en haut. L'image couvre une zone d'environ 500 mètres de large. Les zones claires du relief sont des roches sédimentaires, les zones sombres sont recouvertes de sable.

(NASA/JPL-Caltech/Université de l'Arizona)

Le rover surveille en permanence la zone et certains objets qui s'y trouvent, et surveille l'environnement à l'aide d'instruments. Les caméras de navigation observent également le ciel à la recherche de nuages.

Autoportraità proximité du col Marias

Le 31 juillet 2015, Curiosity a foré la dalle rocheuse « Buckskin » dans une zone de roche sédimentaire à teneur inhabituellement élevée en silice. Ce type de roche a été rencontré pour la première fois par le Mars Science Laboratory (MSL) lors de son séjour de trois ans au Gale Crater. Après avoir prélevé un échantillon de sol, le rover a continué sa route vers le mont Sharp.

(NASA/JPL)

Le rover martien Curiosity à la dune du Namib

La pente raide sous le vent de la dune du Namib s'élève selon un angle de 28 degrés pour atteindre une hauteur de 5 mètres. Le bord nord-ouest du cratère Gale est visible à l'horizon.

La durée de vie technique nominale de l'appareil est de deux années terrestres - le 23 juin 2014 sur Sol-668, mais Curiosity est en bon état et poursuit avec succès l'exploration de la surface martienne

Les collines en couches sur les pentes d'Aeolis, dissimulant l'histoire géologique du cratère Martian Gale et les traces de changements environnementaux sur la planète rouge, sont le futur site de Curiosity.

Le boom de l'actualité concernant l'atterrissage d'un rover martien sur la planète rouge est déjà passé, nous l'avons déjà rappelé plus en détail. Savez-vous bien ce qu'est le rover Curiosity lui-même ?

Apprenons à mieux le connaître.

Le 26 novembre 2011 à 10h02 HNE (15h02 UTC), le lanceur Atlas V n° AV-028 a été lancé depuis le complexe de lancement SLC-41 de la base aérienne américaine de Cap Canaveral avec la station interplanétaire lourde américaine Mars. Laboratoire scientifique (MSL) . Le but de l'expédition est d'explorer la surface de Mars à l'aide du rover Curiosity.

Cliquable 4000 px

Le projet MSL est la plus grande mission américaine sur Mars et la pierre angulaire d'un long et réussi programme d'exploration de la planète rouge.

Au stade pionnier du programme Mars, les États-Unis ont étudié et sondé la planète à partir de trois survols (Mariner 4, 6 et 7) et de trois orbiteurs (Mariner 9, Viking 1 et 2), et ont également examiné le sol de Mars à la recherche de signes de vie en deux points de la surface de la planète (Viking 1 et 2, 1976).

L'étape moderne a commencé avec le lancement en septembre 1992 du grand orbiteur Mars Observer doté d'un complexe de six instruments scientifiques. Malheureusement, le vaisseau spatial a été perdu à la suite d’une panne du système de propulsion en août 1993, quelques jours avant la mise en orbite du satellite de la planète.

Une chambre chimique utilise un faisceau laser pulsé pour vaporiser un minuscule échantillon minéral cible. Les éclairs de lumière qui en résultent peuvent être analysés pour identifier les éléments chimiques.Sur la photo, le chercheur principal Roger Wiene, du Laboratoire national de Los Alamos,(NASA/JPL-Caltech/LANL)

Après cela, il a été décidé de s'appuyer sur de petits vaisseaux spatiaux, en répartissant entre eux les tâches de l'Observateur décédé et en les complétant par de nouvelles recherches. Le premier était le satellite Mars Global Surveyor, qui a été lancé avec succès sur orbite opérationnelle en mars 1999 et a fonctionné de manière productive jusqu'en novembre 2006, réalisant des levés et des photographies détaillées, des levés à haute altitude à l'aide d'un altimètre laser et cartographiant la composition minérale de la surface. de Mars. Alors qu'il restait pleinement opérationnel dix ans après son lancement, MGS a été perdu à la suite d'une erreur lors de la mise à jour du logiciel embarqué.

Ce test concerne un système radar qui sera utilisé en août 2012 lors de la descente et de l'atterrissage. Un échantillon technique testant un système radar sur le nez d’un hélicoptère.

MISSIONS D'EXPLORATION DE MARS
Nom	Date de lancement	Principaux résultats	Coût, millions de dollars
Observateur de Mars	25.09.1992	Perdu à l'approche de Mars	980
Mars Global Surveyor (MGS)	07.11.1996	Freinage aérodynamique pour la transition vers une orbite de travail. Photographie et sondage de la surface et de l'atmosphère de Mars depuis l'orbite pendant 9 ans (1997-2006). Compilation d'une carte en relief en trois dimensions de la planète, découverte de gisements de minéraux hydratés et de ravins lavés à l'eau	219
Mars Pathfinder (MPF)	04.12.1996	Atterrissage en douceur sur Mars. Relevé et étude du sol à l'aide des équipements de l'atterrisseur et du petit rover martien Sojourner	266
Mars Climate Orbiter (MCO)	11.12.1998	Brûlé dans l'atmosphère martienne à cause d'une erreur de navigation	328
Atterrisseur polaire sur Mars (MPL)	03.01.1999	Perdu lors d'un atterrissage d'urgence sur Mars dans la zone 76°S, 165°E.
Espace profond 1			3
Mars Odyssée	07.04.2001	Étudier et sonder la surface et l'atmosphère de Mars depuis son orbite jusqu'à aujourd'hui." Découverte de vastes zones de glace souterraine	297
Mars Exploration Rover-A (Esprit)	10.06.2003	Rovers martiens de classe moyenne. Étudier et étudier la livre de Mars le long de son parcours. Spirit a fonctionné de janvier 2004 à mars 2010. Opportunité exploitée	830
Mars Exploration Rover-B (Opportunité)	08.07.2003	jusqu'à présent, au 1er décembre 2011, j'avais parcouru 34 km. Des minéraux formés dans le milieu aquatique ont été découverts, des gisements en couches ont été étudiés
Orbiteur de reconnaissance de Mars (MRO)	12.08.2005	Relevé très détaillé de la surface de Mars depuis l'orbite, étude des traces d'eau à sa surface et mise en œuvre du programme atmosphérique de la sonde spatiale MSO	540
Phénix	04.08.2007	Etude analytique de la livre dans la zone polaire nord de Mars dans la région de 68,22°N. et 125,75°O Glace trouvée sous une couche de sol à une profondeur d'environ 5 cm	386
Laboratoire scientifique sur Mars	26.11.2011	Rover de recherche sur Mars de classe lourde - laboratoire scientifique automatique mobile à long terme	2476
MAVEN	31.10.2013	Une étude détaillée de l'évolution de l'atmosphère martienne, de son histoire climatique et de son éventuelle habitabilité	655

Gale Crater (Gale Crater) est le futur site d'atterrissage du rover Curiosity. En août 2012, le rover atterrira dans la partie nord du cratère. Le cratère atteint 154 km de diamètre, en son centre se trouve une montagne de 5 km de haut. Le site d'atterrissage est délimité par une ellipse (20x25 km). La surface du cratère dans la zone d'atterrissage indique une exposition à l'eau. (NASA/JPL-Caltech/ASU)

Enveloppe de l'atterrisseur (NASA/Jim Grossman)

Une caméra thermique est fixée au bras du rover martien de la NASA au Jet Propulsion Laboratory de Pasadena, en Californie, le 4 avril 2011.(Photo AP/Damian Dovarganes)

Début 2002, il a été décidé qu'il serait opportun de réaliser un laboratoire mobile à longue durée de vie alimenté par un générateur de radio-isotopes, ce qui a nécessité de retarder le lancement jusqu'en septembre 2009. Dans le même temps, le nom du projet a changé : l'abréviation est restée la même - MSL, mais le décodage est devenu différent - Mars Science Laboratory , c'est-à-dire un laboratoire scientifique martien. C'est elle qui devait ouvrir un nouveau cycle d'étude de Mars en 2009-2020, dont le programme a été préparé par le soi-disant « groupe de fusion » de scientifiques de la NASA et d'universités américaines, en tenant compte des recommandations du National Research. Conseil de l'Académie nationale des sciences des États-Unis.

En février 2003, le « groupe fusion » a formulé quatre stratégies possibles de recherches scientifiques sur Mars, chacune correspondant aux objectifs de MSL et à ses domaines de travail : recherche de traces de vie passée, étude des zones hydrothermales, recherche de la vie d'aujourd'hui, et étudier l'évolution de la planète. Pour évaluer les objectifs scientifiques de la première expédition dans chacune des options, un « groupe d'intégration scientifique » a été formé, dirigé par Daniel J. McClease du JPL et Jack D. Farmer de l'Arizona State University.

En août 2005, la phase de mise en œuvre du projet a commencé, c'est-à-dire la conception détaillée, la fabrication et les tests du vaisseau spatial. Les principaux composants de l'atterrisseur ont été développés par le JPL Jet Propulsion Laboratory, et la création d'un système garantissant son entrée dans l'atmosphère martienne et son freinage sûr a été confiée à Lockheed Martin Space System en mars 2006. Le coût total du MSL était alors estimé à 1 327 millions de dollars.

Aujourd'hui, le coût total du projet est estimé à 2 476 millions de dollars, soit presque le double de ce qu'il était il y a cinq ans. Environ 1,8 milliard du montant total est destiné au développement d'engins spatiaux et d'équipements scientifiques, le reste étant destiné au lancement et au contrôle. La prochaine mission apparemment vers Mars a coûté presque le même prix que les neuf lancements entre 1992 et 2011 et a atteint le niveau de projets phares uniques. Et, hélas, on ne peut s'empêcher de comparer son coût avec les coûts d'un projet national d'un niveau de complexité similaire, Phobos-Grunt, officiellement estimé à 5 milliards de roubles - quinze fois moins que celui des Américains !

MSL est en effet supérieur à tous ses prédécesseurs, et pas seulement en complexité, mais simplement en masse envoyée sur Mars. Si Mars Observer a « tiré » de 2 487 kg et que la masse du MRO était de 2 180 kg, alors la masse de lancement du nouvel appareil martien est de 3 839 kg. Le complexe MSL est divisé en trois parties principales :
- un étage de transfert assurant le vol selon une trajectoire de la Terre vers Mars, incluant les corrections de cette trajectoire, d'une masse totale de 539 kg ;
- un système d'entrée atmosphérique, de freinage et d'atterrissage pesant 2401 kg ;
- un rover pesant 899 kg.

Le diamètre maximum de l'engin spatial (le diamètre de l'écran frontal pour le freinage dans l'atmosphère martienne) est de 4,50 m, la longueur du produit est de 2,95 m.

L'étage de transfert est réalisé sous la forme d'un « beignet » cylindrique d'un diamètre de 4,50 m et d'une hauteur d'environ 0,90 m avec une batterie solaire fixe sur sa partie inférieure et dix radiateurs d'un système de régulation thermique liquide sur le pourtour. Pendant tout le vol vers Mars, il est contrôlé par l'ordinateur de bord du rover, auquel il est connecté via une unité d'interface située sur l'écran arrière de la partie d'atterrissage et du système d'atterrissage. L’étage est alimenté par six panneaux SB d’une superficie totale de 12,8 m2, délivrant 1080 W sur Mars dans la pire orientation possible, et, si nécessaire, par le générateur de radio-isotopes du rover. La scène est équipée d'un capteur d'étoiles et de deux capteurs solaires pour déterminer l'orientation actuelle. Il dispose de deux blocs de quatre moteurs-fusées à propergol liquide hydrazine MR-111C d'une poussée de 1,1 kgf, qui assurent la rotation du vaisseau spatial et la correction de la trajectoire de vol. Le carburant est stocké dans deux réservoirs sphériques en titane d'un diamètre de 48 cm. L'antenne à gain moyen MGA est installée sur l'étage de vol, à l'aide de laquelle la communication avec la Terre s'effectue pendant la majeure partie du vol.

Le complexe d'atterrissage peut être divisé en un écran frontal, un carénage arrière, un embarcadère situé à l'intérieur et la charge utile proprement dite - le rover. Tous ses systèmes sont également contrôlés par l'ordinateur du rover.

L'écran frontal en forme de cône émoussé est le plus grand de tous les produits similaires destinés aux véhicules interplanétaires. Lockheed Martin l'a réalisé sur la base de son expérience avec l'écran du module d'atterrissage du vaisseau spatial habité Orion. La structure composite peut résister à des charges mécaniques allant jusqu'à 50 tonnes, et la protection thermique est assurée par le revêtement ablatif phénolique-carbone PICA, développé par le Centre Ames et utilisé pour la première fois sur la capsule de retour Stardust.

Sur la photo il y a un pare-brise avant et un carénage arrière ; ils protégeront le rover lors de sa descente dans l'atmosphère de Mars. Centre spatial nommé d'après Kennedy, Floride.

Le carénage arrière biconique est recouvert d'une protection thermique en liège-silicone de type SLA-561V. Il est équipé de huit moteurs de contrôle de descente MR-107U d'une poussée de 30,8 kgf, de masses d'équilibrage réinitialisables, d'un système de parachute et de trois antennes - pour la communication avec la Terre en bande X et avec les satellites de Mars en VHF.

L'embarcadère MSL, contrairement à tous ses prédécesseurs, transporte la charge utile non pas sur lui-même, mais en dessous : le rover y est attaché à l'aide de pyrobolts. La scène est équipée de huit moteurs d'atterrissage MLE (Mars Landing Engine), deux aux quatre coins de la plate-forme. Ces moteurs-fusées à ergols liquides à poussée variable de type MR-80B (jusqu'à 336 kgf) fonctionnent à l'hydrazine dont la réserve - 387 kg - est stockée dans trois réservoirs sphériques. Un radar d'atterrissage doté de six antennes en forme de disque mesure l'attitude, la vitesse horizontale et verticale. L'embarcadère est équipé d'un émetteur-récepteur, d'un amplificateur et d'antennes en bandes X et VHF.

Le rover Curiosity a été nommé en mai 2009 à la suite d'un concours entièrement américain remporté par Clara Ma, 12 ans, de Lenexa, Kansas. On la compare souvent à une petite voiture. En effet, la longueur du rover sans tenir compte du manipulateur atteint 3,00 m, la largeur est de 2,77 m et la hauteur avec un mât avec caméras de télévision est de 2,13 m. Le système de propulsion est construit de manière similaire aux rovers MER et dispose de six moteurs. roues d'un diamètre de 0,51 m à ergots, dont quatre orientées. La vitesse maximale de Curiosity est de 4 cm/s.

Le manipulateur à cinq degrés de liberté transporte une tourelle de 33 kg avec deux instruments scientifiques et trois outils pour creuser le sol, broyer les pierres et broyer les échantillons.

Le rover est propulsé par un générateur de radio-isotopes de type MMRTG situé dans la queue (diamètre 64 cm, longueur 66 cm, poids 45 kg), contenant 4,8 kg de l'isotope radioactif plutonium-238. La chaleur dégagée lors de sa décomposition est convertie en énergie électrique - 110 W, soit environ 2 700 Wh par jour. La ressource minimale du générateur est de 14 ans. Deux batteries lithium-ion de 42 Ah permettent de stocker et de libérer de l'énergie pendant les périodes où la consommation électrique du mobile est supérieure à la puissance moyenne du MMRTG.

Les deux ordinateurs de bord redondants de Curiosity sont construits sur un processeur RAD 750 avec une fréquence d'horloge de 200 MHz, disposent d'un périphérique de stockage permanent d'une capacité de 256 Ko, de 256 Mo de RAM et de 2 Go de mémoire flash. Pour planifier les mouvements et détecter les dangers, le rover est équipé d'un total de 12 caméras techniques, dont deux paires de caméras de navigation NavCam avec un champ de vision de 45° et une taille « image » de 1024 x 1024 éléments, ainsi que quatre paires stéréo de caméras de navigation. Caméras de contrôle HazCam avec objectif fish-eye et champ de vision 124°. Ces caméras sont réparties à parts égales entre les deux ordinateurs.

Les échanges radio avec la Terre s'effectuent directement via un émetteur de 15 watts et deux antennes en bande X (dont une hautement directionnelle d'un diamètre de 0,3 m) ou via des répéteurs orbitaux via une ligne VHF « locale ». Dans le premier cas, le débit ne dépasse pas plusieurs kilobits par seconde, dans le second il atteint 0,25 Mbit/s via Mars Odyssey et 2 Mbit/s via MRO. En une seule journée, MSL sera capable de transmettre environ 250 Mbits de données.

Attachées au sommet du corps du rover se trouvent deux puces commémoratives : une avec 1,24 million de noms envoyés par courrier électronique au JPL dans le cadre de la campagne Send Your Name to Mars, et une avec 20 000 noms numérisés des personnes qui l'ont vu au JPL et au Name Space Center. Kennedy.

L'objectif principal du projet est formulé comme suit : recherche et description d'une région spécifique de Mars et vérification de la présence là-bas dans le passé ou le présent de conditions naturelles favorables à l'existence de la vie (eau, énergie, ingrédients chimiques). On pourrait dire ceci : au vieux slogan de l’exploration martienne « chercher de l’eau », MSL en ajoute un nouveau : « chercher du carbone ». Le potentiel biologique de la zone d'atterrissage doit être déterminé en fonction de la présence et de la quantité de composés organiques et des éléments chimiques qui sont à la base de la vie (C, H, N, O, P et S), ainsi qu'en recherchant ses manifestations extérieures. Les objectifs parallèles sont de décrire la géologie et la géochimie de la zone d'atterrissage à toutes les échelles spatiales possibles, d'étudier les processus planétaires qui auraient pu être pertinents pour la vie dans le passé et d'étudier la situation radiologique.

La recherche de la vie elle-même n'est pas incluse dans le programme de travail - ni sous forme de micro-organismes, ni par l'enregistrement de processus biochimiques, comme ils ont tenté de le faire en 1976 sur les Vikings. Toutefois, si MSL prouve le potentiel habitable de la zone d’étude, de futures expéditions pourraient être entreprises pour mener des recherches biologiques in situ ou rapporter des échantillons de sol sur Terre.

Pour résoudre les problèmes assignés, le rover Curiosity est équipé d'un complexe de 10 instruments scientifiques d'une masse totale de 75 kg, qui sont répartis en instruments d'enquête (placés sur un mât à une hauteur d'environ 2 m au-dessus du sol de la planète), instruments de contact (réalisés sur l'objet d'étude à l'aide d'un manipulateur) et instruments d'analyse (pour l'analyse d'échantillons de sol et d'atmosphère de Mars). Cette classification n'inclut pas la chambre d'atterrissage fonctionnant pendant la phase de descente, ni les dispositifs de surveillance des radiations et d'observation météorologique. De plus, des capteurs sont installés sur l'écran frontal du module de descente pour enregistrer les conditions d'entrée et de vol hypersoniques dans l'atmosphère.

A noter que le rover Opportunity opérant actuellement sur Mars dispose d'un ensemble d'équipements scientifiques d'une masse totale de seulement 5 kg, et la masse de l'analyseur SAM seul à bord du Curiosity est de 40 kg.

La caméra MastCam dans la version originale du projet a été conçue comme une caméra stéréo numérique à deux objectifs dont les axes sont à une hauteur de 1,97 m au-dessus du sol et espacés de 24,5 cm horizontalement. Chacun d'eux devait avoir une distance focale variable allant de 6,5 à 100 mm, ce qui permettait la photographie stéréo à n'importe quel niveau de zoom. Cependant, en septembre 2007, la NASA a ordonné une modification du projet en faveur de deux caméras avec une focale fixe de -100 mm sur « l'œil » droit et de 34 mm sur celui de gauche. Début 2010, alors qu'elles étaient déjà fabriquées, l'agence a accepté de payer au MSSS les premières caméras zoom, étant entendu qu'elles seraient livrées à bord si elles étaient fabriquées à temps et répondaient aux spécifications énoncées. Cependant, au final, Curiosity est resté « des yeux différents ».

Ainsi, la caméra à vision gauche M-34 avec une distance focale de 34 mm et un rapport d'ouverture de 1:8 a un champ de vision de 15° verticalement et de 18° horizontalement. La caméra M-100 droite avec une distance focale de 100 mm et un rapport d'ouverture de 1:10 a un champ de vision de 5x6°. Sa résolution est d'environ 7,5 cm à une distance de 1 km et de 0,15 mm à une distance de 2 m, ce qui permettra au M-100 d'être utilisé pour rechercher des objets intéressants pour la recherche. Les deux caméras peuvent se concentrer sur des objets allant de 1,8 m à l’infini.

La conception des deux caméras utilise un filtre Bayer intégré, qui vous permet de capturer simultanément les composantes rouge, verte et bleue de l'image sur la matrice de réception Kodak de 1 600 x 1 200 éléments. Ce mode est utilisé conjointement avec un filtre remplaçable à large bande ; en plus de cela, il existe sept autres filtres, dont trois (440,525 et 1035 nm) sont communs aux deux caméras et quatre sont individuels pour chacune d'elles.

Équipement russe , installé sur le rover américain Curiosity, fonctionne normalement, a déclaré Maxim Litvak, chercheur à l'Institut de recherche spatiale de l'Académie russe des sciences (IKI), alors qu'il travaillait au Jet Propulsion Laboratory de la NASA en Californie. Ses propos sont rapportés par RIA Novosti.

Les performances du détecteur de neutrons (DAN - albedo neutron detector), développé à l'IKI, ont déjà été testées. La première mise en marche a été brève, puis elle s'allumera et s'éteindra également conformément au programme de fonctionnement. L'instrument russe est devenu l'un des deux « étrangers » sur dix instruments scientifiques installés sur Curiosity. Les Espagnols ont développé à cet effet la station météo REMS.

DAN est capable de déterminer la teneur en hydrogène de la planète, et donc en eau, ainsi qu'en minéraux hydratés. Les zones présentant de fortes concentrations de ces substances sont les plus intéressantes pour les scientifiques.

Le principe de fonctionnement d'un détecteur de neutrons est qu'il irradie la surface de la planète avec des neutrons de haute énergie, puis, en fonction des propriétés du flux de neutrons secondaires, détermine le contenu de certaines substances. Il pourra « sentir » la présence d’eau dans le sol, même si sa teneur y est minime. Il est à noter que les experts de la NASA ont choisi une zone où il y a si peu de glace pour faire atterrir le rover. Ceci est fait afin de ne pas infecter Mars avec des micro-organismes terrestres.

Cette technologie a déjà été testée précédemment sur deux appareils développés à l'IKI. Le dispositif HEND fonctionne depuis plus de 10 ans en orbite martienne, à bord de la sonde Mars Odyssey. Avec son aide, les scientifiques ont établi que dans les hautes latitudes de la planète se trouve une épaisse couche de glace. Et le détecteur LEND embarqué sur la sonde LRO a trouvé de la glace dans des cratères proches des pôles lunaires.

Le générateur de neutrons pulsés DAN-ING, fabriqué à l'Institut panrusse de recherche en automatisation du nom de N.L Dukhov sur la base d'un générateur d'impulsions industriel, est capable de produire environ 107 impulsions avec une fréquence allant jusqu'à 10 fois par seconde, 10 millions de particules par impulsion. L'unité d'enregistrement DAN-DE a été créée dans le laboratoire de spectroscopie gamma spatiale d'I. G. Mitrofanov à l'IKI. L'Institut de génie mécanique du nom des A.A. a également participé au développement et à la création du complexe d'équipements. Blagonravov RAS et l'Institut commun de recherche nucléaire (Dubna).

DAN prendra des mesures tout au long du parcours du rover lors de longs arrêts et arrêts afin d'évaluer rapidement la teneur en eau et en composés hydratés du sol. Si des zones à forte teneur en eau sont détectées, des examens détaillés du sol seront effectués à l'aide d'autres instruments.

Le M-34 peut prendre un panorama circulaire couleur jusqu'à une hauteur de 60° à partir de 150 images en 25 minutes environ. Il existe également un mode vidéo avec une largeur d'image de 720 pixels et une vitesse de 4 à 7 images par seconde, selon l'exposition. Chaque caméra dispose de 8 Go de mémoire flash et de sa propre unité de traitement et de compression d'image, qui fonctionne indépendamment de l'ordinateur principal du mobile. Les blocs électroniques de MastCam et de deux autres caméras MARDI et MAHLI, également développées par le MSSS, sont similaires.

Un nouvel outil MSL très intéressant est l’analyseur élémentaire de roche ChemCam, situé sur un mât à côté des caméras. La tâche principale de ChemCam est de sélectionner les roches les plus intéressantes pour l'analyse chimique parmi le rover environnant. Le dispositif comprend un laser infrarouge capable de concentrer suffisamment de puissance en un certain point de l'échantillon pour évaporer sa couche supérieure, et un spectromètre pour enregistrer le spectre du plasma résultant. Une impulsion laser d'une durée de 5 ns et d'une puissance supérieure à 1 MW est émise via un système télescopique d'une ouverture de 110 mm, qui sert également à recevoir le signal de réponse et à contrôler le tir de l'échantillon sur une matrice 1024x1024.

Le rayonnement de la substance évaporée est transmis via un câble à fibre optique de six mètres à trois spectromètres situés dans le corps du rover, où il est décomposé en 6 144 canaux spectraux dans la plage de 240 à 850 nm. Les spectres permettent de déterminer la composition élémentaire de l'échantillon, et principalement la quantité de sodium, magnésium, aluminium, silicium, calcium, potassium, titane, manganèse, fer, hydrogène, oxygène, béryllium, lithium, strontium, soufre, azote. et du phosphore. Des « tirs » répétés au même point améliorent la fiabilité de leur détermination, et permettent également d'éliminer une couche de poussière ou de rouille et de prendre des mesures sur la substance sous-jacente. ChemCam est capable de déterminer rapidement la teneur en oxygène et en hydrogène d'un échantillon et d'identifier sans ambiguïté l'eau.

Le partenaire du laboratoire de Los Alamos pour la création de ChemCam est l'Institut français de recherche en astrophysique et planétologie de Toulouse, qui a fourni le laser et le télescope. Des spectromètres ont été fabriqués à Los Alamos et

Essais de parachutes.

Le spectromètre dispose d'une source radioactive contenant 0,7 g d'isotopes alpha et gamma actifs du curium 244 Cu dans la tête de mesure et d'une unité d'enregistrement du rayonnement X de « réponse » dans le corps du rover. Cet isotope a une demi-vie de 18,1 ans, ce qui signifie que la vitesse et la sensibilité de l'appareil resteront pratiquement inchangées tout au long de la vie du rover. Le détecteur APXS est placé à seulement 20 mm au-dessus de l'objet, réduisant ainsi le temps de mesure d'un facteur trois.

L'appareil détermine la teneur en éléments allant du sodium au strontium, y compris les composants formant des roches tels que le sodium, le magnésium, l'aluminium, le silicium, le calcium, le fer et le soufre. Une sensibilité élevée au soufre, au chlore et au brome lui permettra d'identifier en toute confiance les dépôts de sel. En mode « vue rapide », en 10 minutes, il peut déterminer des éléments avec une concentration allant jusqu'à 0,5 %, et en une session de mesure de trois heures - de petits composants en quantités allant jusqu'à 0,01 %. Le réfrigérateur électrique à semi-conducteurs permet d'utiliser le détecteur non seulement la nuit, comme sur les rovers martiens de 2003, mais aussi le jour.

La caméra microscopique MANI est conçue pour obtenir des images détaillées des échantillons et des zones de sol étudiés. Il diffère de son prédécesseur sur les rovers MER par la « vision » couleur, le rétroéclairage et la présence d'autofocus. La résolution MANI lors de la prise de vue à une distance extrêmement courte de 21 mm est de 14 microns dans un champ de vision de 22x17 mm. La caméra est équipée de deux LED blanches pour les prises de vue de nuit et à l'ombre, et de deux LED émettant des UV (365 nm) pour les matériaux fluorescents. L'image est reçue sur une matrice de 1600x1200 pixels.

L'analyseur de diffraction des rayons X CheMin permet d'étudier la structure et la composition d'échantillons cristallins. La masse de l'appareil est de 10 kg, le volume est d'environ 25x25x25 cm. Il est monté dans le corps du mobile et possède un entonnoir sur la surface supérieure avec un couvercle coulissant pour le chargement des échantillons. Il peut s'agir soit de sable, soit de roche, préalablement broyées et tamisées à travers un tamis à mailles de 0,15 mm. Le dispositif de réception est divisé en 32 secteurs, dont cinq contiennent des échantillons de contrôle sur Terre, et les 27 autres peuvent être utilisés, plus d'une fois, pour analyser les roches martiennes. Une mesure nécessite environ 10 heures d’irradiation de l’échantillon avec une source de cobalt. CheMin identifie les éléments de numéro atomique 11 (sodium) et supérieur ainsi que les minéraux qui constituent au moins 3 % de l'échantillon étudié. Il est également capable d'identifier les ingrédients non cristallins tels que le verre volcanique.

L'instrument SAM, le plus complexe et le plus lourd à bord du MSL, est conçu pour rechercher des composés organiques en quantités allant jusqu'à une partie par milliard et pour mesurer les rapports isotopiques d'éléments individuels (en particulier 12 C/13 C et 18 O/16 O). . Les composants atmosphériques et les gaz libérés par des échantillons de sol sous l'influence d'agents chimiques et de la chaleur seront étudiés. La terre broyée pénètre dans l'appareil par deux entonnoirs de réception. Le système d'alimentation en échantillons gère 74 cuvettes d'un volume de 0,78 cm 3, dont six contiennent des échantillons de contrôle, neuf sont destinées au traitement chimique et 59 sont en verre de quartz pour la sublimation. Deux « fours » sont capables de chauffer des échantillons jusqu’à 1 000°C, tout en consommant seulement 40 W. Des microvannes (au nombre de 52) assurent le mouvement des portions de gaz et deux pompes à vide créent les conditions de travail des appareils de mesure.

Le SAM comprend trois instruments analytiques situés dans le corps du rover. Un spectromètre de masse détermine les gaz ionisés par poids moléculaire et charge. Il est conçu pour enregistrer les composants les plus importants de la matière vivante : l'azote, le phosphore, le soufre, l'oxygène, l'hydrogène et le carbone. Le spectromètre laser utilise le phénomène d'absorption de la lumière à des longueurs d'onde spécifiques pour déterminer les concentrations de méthane, de dioxyde de carbone et de vapeur d'eau et identifier leurs variantes isotopiques. (Les rapports isotopiques raconteront l'histoire de la perte de l'atmosphère de Mars et du climat de la planète.) Enfin, un chromatographe en phase gazeuse, construit par des experts français, sépare le mélange gazeux et identifie les composés organiques à l'aide d'une colonne capillaire, puis envoie les fractions vers une masse. spectromètre pour une détermination plus précise.

La caméra d'atterrissage MARDI est conçue pour l'enregistrement vidéo couleur pendant les phases de descente et d'atterrissage afin de cartographier la zone d'atterrissage, d'obtenir des informations géologiques contextuelles et de planifier la phase initiale du mouvement du rover. Lors de travaux en surface, il sera possible d'enlever la terre directement sous le fond du rover avec une résolution allant jusqu'à 1,5 mm. MARDI filme dans un champ de vision de 70x55° sur une matrice de 1600x1200 pixels à une cadence allant jusqu'à 4 par seconde.

Le complexe de rayonnement RAD est un télescope doté de détecteurs de particules chargées, de neutrons et de rayons gamma provenant à la fois de l'atmosphère et de la surface de la planète. Les mesures des niveaux de rayonnement solaire et galactique - 15 minutes par heure - nous permettront de tirer des conclusions sur l'adéquation de la zone d'exploitation de Curiosity à la vie actuelle et passée et, plus important encore, d'obtenir des estimations quantitatives des doses de rayonnement le long de la trajectoire de vol et à la surface de Mars et le niveau de protection requis pour les projets complexes expéditionnaires habités. La création de RAD a été financée par la Direction des systèmes d'exploration de la NASA et le Centre aérospatial allemand.

Le complexe météorologique espagnol REMS comprend des capteurs pour la vitesse et la direction du vent, la pression atmosphérique, la température et l'humidité, ainsi qu'un capteur infrarouge de température du sol et un instrument pour mesurer le rayonnement ultraviolet du Soleil dans six bandes spectrales. Les données REMS devraient être collectées toutes les heures pendant cinq minutes.

Le directeur scientifique de l'ensemble du projet MSL est John Grotzinger du California Institute of Technology.

Cliquable 6000 px

Curiosity a déjà obtenu un panorama à 360 degrés de Mars. Bien entendu, le panorama n'est pas complet, mais se compose de 130 images avec une résolution de 144 par 144 pixels.

Le rover Curiosity a atterri sur Mars dans le cadre de la mission Mars Science Laboratory de la NASA en 2012. Le rover est un laboratoire chimique autonome plusieurs fois plus grand et plus lourd que les précédents rovers Spirit et Opportunity. La mission de l'appareil est de parcourir de 5 à 20 kilomètres en quelques mois et de réaliser une analyse complète des sols et des composants atmosphériques martiens. Des moteurs-fusées auxiliaires ont été utilisés pour réaliser un atterrissage contrôlé et plus précis. Au cours de ses nombreuses années d'exploitation, le rover a fourni de nombreuses données intéressantes et a pris de nombreuses photographies pittoresques de la planète rouge.

Les experts qui étudient le phénomène OVNI soupçonnent l'agence aérospatiale américaine NASA d'avoir commis le canular du siècle. Dans l'une des images récemment prises depuis la surface de la planète rouge par le rover martien, un étrange objet volant a heurté l'objectif de la caméra. Sa forme ressemble à un aigle volant. La NASA nous trompe-t-elle vraiment, ou quelqu'un a-t-il simplement une très forte imagination ?