Umetnikova ilustracija Nasinega roverja Spirit Mars. Spirit in njen dvojček, priložnost, sta pristala na Rdečem planetu januarja 2004.
(Slika: © NASA / JPL)
Spirit je eden od dveh marsovskih roverjev, ki jih je NASA lansirala leta 2003 v okviru misije agencije Mars Exploration Rover (MER) v vrednosti 800 milijonov dolarjev. Spirit je prišel na Rdeči planet januarja 2004, zadolžen za ugotovitev, ali je življenje na Marsu sploh lahko, spoznavanje sedanjega in preteklega podnebja Rdečega planeta ter značilnost marsovske geologije.
Obljubljena garancija za Spirit je bila 90 marsovskih dni ali sol, vendar je rover končal v več kot 2200 soljih ali 2266 zemeljskih dni. Spirit je prenehal komunicirati z Zemljo 22. marca 2010, potem ko se je zataknilo v pasti peska. (Spiritov dvojni rover, Opportunity, je deloval do junija 2018, dokler zaradi prašnih neviht ni mogel napolniti baterij. NASA je februarja 2019. Oppy razglasila za mrtvega.)
Duhova raziskovanja so znanstvenikom omogočila izjemen pogled na zgodnjo in mokro zgodovino Marsa.
Spirit je kmalu po pristanku našel obsežne dokaze o karbonatu in hematitu, mineralih, ki so povezani z vodnim okoljem. Rover je premagal številne tehnične težave (vključno z okvarjenim kolesom) in znanstvene podatke vrnil na Zemljo za šest let.
Toda eno oviro Duh ni mogel premagati: nepričakovana peščena past. Nasa je tedne poskušala pomagati robotu, da bi prišel do varnejših tal, vendar je malo napredoval. Rover je v ujetništvu 22. marca 2010 sčasoma prenehal prenašati podatke na Zemljo.
Rover je za seboj pustil množico znanstvenih informacij o Marsovi zgodovini. Prav tako si je utiral pot do bolj robustnega roverja: Radovednost, rover usmerjen v iskanje bivalnih okolij na Rdečem planetu. Radovednost je sledilka novega roverja Mars 2020, ki bo iskal znake starodavnega življenja.
Po vodi
Spirit je eden od svetil vesoljskih plovil v Nasinem drugem valu raziskovanja Marsa. Agencija je na Mars poslala več misij v šestdesetih in sedemdesetih letih prejšnjega stoletja, vendar pa pavza, ko zemljišča Viking 1 in Viking 2 nista prinesla dokončnih dokazov o sedanjem ali preteklem življenju.
Po navedbah agencije je zanimanje za Mars znova vzpostavilo v osemdesetih in devetdesetih letih prejšnjega stoletja, ko so raziskovalci na Zemlji odkrili mikrobe, ki niso samo preživeli, ampak tudi uspevali, v ekstremnih okoljih podvodnih vulkanskih zračnikov. To odkritje je bilo vznemirljivo, saj so slike Vikinga pokazale možne dokaze, da je bilo območje v preteklosti vode.
NASA je leta 1996 na planet poslala Mars Global Surveyor (MGS), da je načrtovala možna vodna mesta, agencija pa je leta 1997 z velikim znanstvenim uspehom poslala tudi misijo roverja Mars Pathfinder in Sojourner na Marsovsko površje, saj je našla okrogle skale, ki so jih verjetno oblikovali v starodavni preteklosti.
Ta ugotovitev je sprožila zanimanje za več Mars roverjev, januarja 2004 pa je NASA lansirala Spirit and Opportunity. Strojno bolj znani kot Mars Exploration Rovers, stroji so dobili svoje ime po 9-letni Sofi Collis, ki je bila zmagovalka natečaja za poimenovanje.
Duh in priložnost so nosili veliko zbirko znanstvene opreme. Instrumenti na vsakem roverju so vključevali panoramsko kamero, mikroskopski posnetek, inženirske kamere, tri spektrometre, orodje za abrazijo kamnin in magnetno vrsto. Roverji so imeli tudi majhno roko, ki jim je omogočila pridobivanje slik od blizu in podatkov o zanimivih znanstvenih ciljih.
Greva za Gusev
Dve leti pogajanj so se znanstveniki in inženirji morali dogovoriti o pristajalnih mestih za priložnost in duha. "Kraji, ki znanstvenike najbolj privlačijo (na primer stran pečine, na kateri je zgodovina planeta zapisana v plasteh sedimentne kamnine), so pogosto najbolj zastrašujoči za inženirje, ki so polni varnosti robota," je NASA zapisala o postopku.
Priložnost je ciljala na ravnico z imenom Meridiani Planum, ki temelji na sloju hematita, ki ga je MGS opazil od zgoraj. Hematit je železov oksid, ki se pogosto tvori v vodi. In kot se je izkazalo, je priložnost našla veliko hematita na površini.
Spirit je bil krater Gusev, ki sega na območje večje od Connecticuta. Na slikah MGS so znanstveniki sumili, da je krater v starodavni preteklosti zadrževal vodo. Guseva je izkopal asteroid ali komet, ki je vplival na planet že pred 4 milijardami let.
Spirit je bil prvi od obeh veslačev, ki so zapustili Zemljo. 10. junija 2003 je z rakete Delta II 7925 iz Cape Canaveral na Floridi končno spuščal na Mars sedem mesecev pozneje, 4. januarja 2004.
Po tem, ko je odprl padalo, je rover prikoval na površino v kokonu zračnih blazin in se varno valjal na površini - desno na cilju v Gusevu. Priložnost je tudi varno in na pravem mestu pristala 25. januarja.
Ponovni zagon, voda in kolesa
Spirit je še vedno sedel v svoji pristajalni lupini, ko je v daljavi opazil prvi možni znak vode: karbonat, ki se pogosto oblikuje v vlažnih okoljih. "Prišli smo iskati karbonate," je v izjavi povedal Phil Christensen, eden od znanstvenikov misije. "Imamo jih. Preganjali jih bomo."
Toda v enem tednu je bil Spirit v težavah. 21. januarja 2004. je začasno prenehal pošiljati podatke s površja. Dneve kasneje je NASA ugotovila, da se je roverjev računalnik nenehno znova zaganjal zaradi programske napake; v treh dneh se je znova zagnalo več kot 60-krat.
Agencija je rover stabilizirala februarja 2004. Nato je Spirit marca zadel jackpot: vulkansko skalo, katerega sestava je namignila na vodno preteklost.
Tri mesece pozneje je bila NASA presenečena, ko je Spirit naletel na hematit, kar je dokazovalo možnost vode v okolju. Priložnost je našel tudi hematit na njegovem pristajalnem mestu na pol poti čez Mars.
Konec leta 2005 je Spirit pripeljal do bližnje znamenitosti, Husband Hill, in si ogledal pokrajino okoli njega. Rover se je prvič povzpel na hrib na drugem planetu.
NASA je povedala, da je območje pričelo z zgodnjo nasilno zgodovino Marsa. "Imamo to dramatično topografijo, prekrito s peskom in ohlapnimi balvani; potem pa tolikokrat spodaj malo okno v spodnjo steno," je dejal Steve Squyres, planetni znanstvenik z univerze Cornell in glavni raziskovalec roverjevih znanstvenih instrumentov. v izjavi.
Eno od kolesa Spirit je nehalo delovati marca 2006, ko je rover dirkal na pobočje, da bi dobil dovolj sončne svetlobe, da zdrži zimo. Nasini operaterji nazaj na Zemlji so na daljavo vlekli kolo za roverjem, počasi premikajoč Spirit uro na dan, kolikor sončna moč dopušča. Spirit je varno prispel na cilj aprila 2006.
Lokacija se je kot rover izkazala za dobro mesto za ustavljanjenašli vodene spremenjene minerale v bližini, ko je konec leta 2006 ponovno začel delovati.
Kasnejša leta na Marsu
Kljub mehanskim in marsovskim izzivom je Spirit v svojih letih na Marsu prehodil 4,8 milje (7,7 kilometra) - več kot ducat večkratne razdalje, ki jo je NASA načrtovala za potovanje roverja.
Pravzaprav je nepravilno delujoče kolo na koncu koristilo misiji: NASA je marca 2007 objavila, da je rover razkrojil tla z žveplom in vodnimi sledmi, kar je nakazovalo, da lahko izpari izviri ali vulkanski odprtine.
Ko je leto minilo, je Spirit odkril mesto možnega vulkanskega izbruha in preživelobsežna prašna nevihta. Druga nevihta konec leta 2008 je zmanjšala moč Duha na ustrezne ravni, vendar se je rover potegnil skozi.
Marsovski vetrovi so februarja 2009 odpravili nekaj prahu. Aprila je računalnik Spirit spet začel znova zaganjati težave z obdobjiNASA je opisala kot "amnezijo." Rover je znova začel voziti, ko je NASA delala odpraviti težavo, a je naletela na še hujšo težavo: potopitev peska. 23. aprila 2009 je rover nepričakovano prebil skorjo v mehkejši pesek in ni mogel več ven.
Nasa je mesece izvajala simulacije in pošiljala ukaze nasedlemu roverju, agencija pa je zbirala tudi podatke, ko je rover stal na mestu. Nasini uradniki so bili navdušeni nad tem, da so v njem videli pesek z bazaltom, sulfatom in kremenom - podatki so razkrili roverju, ko je poskušal priti iz svoje pasti. Ena NASA-ina izjava je to mesto imenovala Troy, "eno najzanimivejših krajev, ki jih je imel Duh."
NASA je 31. decembra 2009 izračunala, da rover ne bo imel dovolj moči, da bi zdržal zimo. Duhova zadnja komunikacija je prišla 22. marca 2010 in rover je molčal, ko je NASA več mesecev tovala.
"Ocene inženirjev v zadnjih mesecih so pokazale zelo majhno verjetnost, da si lahko povrnejo komunikacijo z Spiritom," so v izjavi 24. maja 2011 zapisali Nasini uradniki, vsekakor pa bi bila kmalu potrebna vesoljska sredstva, ki se uporabljajo za iskanje Duha. Nasin prihodnji Mars rover, Curiosity. Tistega meseca je NASA zaključila svoja prizadevanja, da bi dosegla Spirit.
Duhova zapuščina
Medtem ko je Spirit leta 2010 prekinil komunikacijo z Zemljo, je njegov dvojni rover, priložnost, presegel to. Priložnost je še naprej uspešno delovala v letu 2018 - približno 14,5 let po datumu pristanka -, vendar je zaradi prašne nevihte junija 2018 na površju zastala.
Priložnost in duh sta bila v NASA-inem obsegu velika. Oba roverja sta svetu pokazala, kako dobro inženirstvo in znanost lahko razkrijeta neverjetne in dragocene informacije, kot so obsežni dokazi o vodi na Rdečem planetu.
Nasina izkušnja z roverji je bila primerna z novejšim roverjem Curiosity, ki je na površje Marsa prispel leta 2012 in proučuje zgodovino bivalnih okolij in vode v Gale Crater in Mount Sharp (Aeolis Mons). Operaterji uporabljajo znanstveno delo Spirit's in Opportunity za obveščanje o potekih Curiosityja. Curiosity lahko na primer zazna, ko je v peščeni coni in je programiran, da se ustavi in prosi za pomoč svoje operaterje na Zemlji.
NASA-in rover Mars 2020 bo na površini Marsov iskal organsko in druge dokaze o starodavnem življenju. Eno od možnih pristajalnih mest je bil krater Gusev, kjer je rover Spirit dočakal svojo smrt.
"Odkritje, da so tu prihajali topli vrelci [krater Gusev], je bil velik dosežek Mars Exploration Rover, Spirit," so povedali uradniki NASA, ko so opisovali možna mesta pristajanja. (Skupina 2020 je za misijo izbrala drugo mesto - krater Jezero, ki je že v antični preteklosti gostil delto reke.)
Spirit ostaja pomembna misija za NASA, saj je rover pokazal prisotnost vode na Marsu in pomagal postaviti temelje za prihodnje misije na Marsu.
