A marsjáró anatómiája

Miközben ma már párhuzamosan két marsjáró végzi munkáját, érdemes közelebbről is megismerni a Spirit és az Opportunity hardverét. A aranybevonatú járgányok képesek automatikusan navigálni, létfontosságú szerveiket pedig intelligens ellenőrző rendszer figyeli.

A kutatók a marsjárókat - azaz a Mars Exploration Rover-eket- speciálisan a vörös bolygó sajátos környezeti viszonyaihoz alakították ki. A fejlesztés során fontos szempont volt, hogy a legmodernebb technológiával készülő érzékeny műszerek nagy biztonsággal működhessenek - függetlenül az extrém körülményektől. A védelemről a marsjáró masszív teste, az ún. állandó  hőmérsékletű központi egység gondoskodik, a járgányt vezérlő elektronikát és az egyéb műszereket is ebbe zsúfolták be a marsjárók építői. Az angol zsargonban WEB-ként (warm electronics box) emlegetett, aranybevonatú géptest az egyéb behatások mellett a dermesztő marsi éjszakák mínusz 96 fokos hidege ellen is véd.

Ebben a testben kapott helyet a marsjáró agya, a fedélzeti számítógép is. Készítői leginkább egy notebookhoz hasonlítják a számítógépet, persze különleges tulajdonságokkal felruházva. Ilyen érdekesség a számítógép 128 megabájtos memórialapkája: a mágneses adathordozó speciális sugárzásvédelemmel van ellátva, hiszen mezei földi társait könnyen tönkretehetné a Mars felszínét folyamatosan bombázó erős háttérsugárzás.

Képgaléria: a második marsjáró, az Opportunity első lépései

Forrás: NASA

A NASA kutatói a rover törzsével

A fedélzeti számítógép intelligens monitoringrendszerrel rendelkezik, mely során a szoftver folyamatosan elemzi a marsjáró állapotát, s a különböző paraméterek esetlegesen szükséges módosításait ennek megfelelően végzi el.

A Spirit és az Opportunity "egészségét" ellenőrző rendszer nem csak a marsjáró hőmérsékletét tartja szemmel, hanem a marsi egységek kommunikációs képességének állapotát is.


Bolygóközi kommunikáció, marsi navigáció

A roverek egyrészt a Mars Odyssey és a Mars Global Surveyor keringőegységeken keresztül tartják a kapcsolatot a földi irányítókkal (UHF-üzemmód), másrészt nagy nyereségű antennáikkal (a "fő tányérantennákkal") direktben kommunikálnak a Földdel. Az előbbi minden irányba szórja a jeleket, míg a másik beállítható, hogy egy meghatározott pontba mutatva "beszélgessen" a túloldallal. A kapcsolatot a NASA Deep Space Network (DSN) elnevezésű, bolygókutató űrszondákkal való kommunikációra létrehozott antennarendszere teszi lehetővé. A DSN a Föld három, egymástól távoli pontján - az Egyesült Államokban, Spanyolországban és Ausztráliában - kiépített bázisokon keresztül kommunikál a Marssal.

Forrás: NASA Forrás: NASA
A DSN egyik antennája Marsjáró akcióban (grafika)

Bár elhelyezkedésük révén a Deep Space Network antennái a nap 24 órájában "látják" a Marsot, a földi szakemberek mégsem állnak folyamatos összeköttetésben a járművekkel, mivel a Mars forog a tengelye körül, így a leszállóhelyek nem néznek mindig bolygónk felé, valamint a keringőegységek is csak szabályos időközönként haladnak el a járművek térsége felett. Éppen ezért a marsjárók számítógépei fejlett navigációs rendszerrel rendelkeznek, amelyekkel "egyedül" is képesek biztonságosan mozogni a marsi talajon. A navigáció négy lépésből áll, mely során a járgányok automatikája először a terepet felmérő sztereofelvételt készít az előttük álló útszakaszról, majd ennek alapján a számítógép veszélyességi felmérést végez, majd kiválasztja az optimális útvonalat. Ezt követően hajtja végre a maximum 10 másodpercig tartó elmozdulást, másodpercenként 5 centiméteres sebességgel. Ezután a teljes folyamat elölről kezdődik.


A marsjárók energiaellátása

A Spirit és az Opportunity működése elsődlegesen a napelemek által szolgáltatott elektromos energián alapul. A szárnyakhoz hasonlító napelemek mellett energiaforrásként szintén helyet kapott a roverekben két-két újratölthető akkumulátor, ezek éjszaka lépnek működésbe. Érdekesség, hogy idővel mind a napelemek, mind a telepek veszítenek kapacitásukból: előbbiek hatásfoka a rájuk rakódott por miatt csökken, az akkumulátorok pedig újratöltési képességükből veszítenek.

KAPCSOLÓDÓ CIKKEK