Oportunidad (rover)
El rover de la NASA se desplegó en Marte en 2004

Oportunidad
Representación artística de Opportunity operando en la superficie de Marte.
Tipo de misiónExplorador de Marte
OperadorNASA
Identificación de COSPAR2003-032A
N.º SATCAT27849
Sitio webExplorador Mars Rover
Duración de la misión
  • Previsto: 90 soles (92,5 días)
  • Actual: 5.352 soles (5.498 días)
  • (8 años marcianos , 15 años terrestres)
Propiedades de las naves espaciales
Masa seca185 kilogramos (408 libras)
FuerzaPaneles solares : 140 W
Inicio de la misión
Fecha de lanzamiento8 de julio de 2003, 03:18 UTC [1] [2]
CoheteDelta II pesado [2] [3] [4]
Sitio de lanzamiento SLC-17B de Cabo Cañaveral
ContratistaBoeing
Fin de la misión
Declarado13 de febrero de 2019 [5]
Último contacto10 de junio de 2018 [5]
Explorador de Marte
Fecha de aterrizaje25 de enero de 2004, [1]
05:05 UTC SCET
MSD 46236 14:35 AMT
Lugar de aterrizajeÁguila , Meridiani Planum
1°56′46″S 354°28′24″E / 1.9462, -1.9462; 354.4734 (Opportunity rover) [6]
Distancia recorrida45,16 km (28,06 mi) [7]

Parche de misión de oportunidad , con Duck Dodgers ( Daffy Duck ) [8]
Exploradores de Marte de la NASA

Opportunity , también conocido como MER-B ( Mars Exploration Rover – B ) o MER-1 , y apodado Oppy , es un rover robótico que estuvo activo en Marte desde 2004 hasta 2018. [1] Opportunity estuvo operativo en Marte durante 5111 soles (14 años, 138 días en la Tierra). Lanzado el 7 de julio de 2003, como parte del programa Mars Exploration Rover de la NASA , aterrizó en Meridiani Planum el 25 de enero de 2004, tres semanas después de que su gemelo, Spirit (MER-A), aterrizara en el otro lado del planeta. [9] Con una duración de actividad planificada de 90 soles (un poco menos de 92,5 días terrestres), Spirit funcionó hasta que se atascó en 2009 y cesó las comunicaciones en 2010, mientras que Opportunity pudo mantenerse operativo durante 5111 soles después del aterrizaje, manteniendo su energía y sistemas clave mediante la recarga continua de sus baterías utilizando energía solar e hibernando durante eventos como tormentas de polvo para ahorrar energía. Esta cuidadosa operación permitió a Opportunity operar durante 57 veces su vida útil diseñada, excediendo el plan inicial en 14 años y 47 días (en tiempo terrestre). Para el 10 de junio de 2018, cuando se comunicó por última vez con la NASA, [10] [11] el rover había recorrido una distancia de 45,16 kilómetros (28,06 millas). [7]

Entre los aspectos más destacados de la misión se encuentran la misión inicial de 90 soles, en la que se encontraron meteoritos como el Heat Shield Rock (meteoroito Meridiani Planum) y más de dos años de exploración y estudio del cráter Victoria . El rover sobrevivió a tormentas de polvo moderadas y en 2011 llegó al cráter Endeavour , que se ha considerado como un "segundo lugar de aterrizaje". [12] La misión Opportunity se considera una de las empresas más exitosas de la NASA. [13]

Debido a la tormenta de polvo planetaria de 2018 en Marte, Opportunity cesó las comunicaciones el 10 de junio y entró en hibernación el 12 de junio de 2018. Se esperaba que se reiniciara una vez que el clima mejorara, [14] pero no lo hizo, lo que sugiere una falla catastrófica o que una capa de polvo había cubierto sus paneles solares. La NASA esperaba restablecer el contacto con el rover, citando un período ventoso recurrente que se pronosticó para noviembre de 2018 a enero de 2019, que potencialmente podría limpiar sus paneles solares. [15] El 13 de febrero de 2019, los funcionarios de la NASA declararon que la misión Opportunity estaba completa, después de que la nave espacial no respondiera a más de 1000 señales enviadas desde agosto de 2018. [16]

Objetivos

Los objetivos científicos de la misión Mars Exploration Rover fueron: [17]

  • Búsqueda y caracterización de una variedad de rocas y suelos que contengan pistas sobre la actividad hídrica del pasado . En particular, las muestras buscadas incluyen aquellas que tienen minerales depositados por procesos relacionados con el agua, como precipitación , evaporación , cementación sedimentaria o actividad hidrotermal .
  • Determinar la distribución y composición de minerales, rocas y suelos que rodean los sitios de aterrizaje.
  • Determinar qué procesos geológicos han moldeado el terreno local e influido en la química. Dichos procesos pueden incluir la erosión hídrica o eólica, la sedimentación, los mecanismos hidrotermales, el vulcanismo y la formación de cráteres.
  • Realizar la calibración y validación de las observaciones de la superficie realizadas por los instrumentos del Mars Reconnaissance Orbiter (MRO). Esto ayudará a determinar la precisión y eficacia de los distintos instrumentos que estudian la geología marciana desde la órbita.
  • Buscar minerales que contengan hierro e identificar y cuantificar cantidades relativas de tipos de minerales específicos que contienen agua o se formaron en el agua, como los carbonatos que contienen hierro.
  • Caracterizar la mineralogía y texturas de rocas y suelos para determinar los procesos que los crearon.
  • Búsqueda de pistas geológicas sobre las condiciones ambientales que existían cuando había agua líquida.
  • Evaluar si esos entornos eran propicios para la vida.

Cronología de la misión

Animación de la trayectoria de Opportunity desde el 9 de julio de 2003 hasta el 25 de enero de 2004
   Sol  ·    Tierra  ·    Marte  ·    Oportunidad

Los rovers Opportunity y Spirit formaban parte del programa Mars Exploration Rover, que formaba parte del programa de exploración de Marte a largo plazo . Los cuatro objetivos principales del programa eran determinar si existe potencial para la vida en Marte (en particular, si se puede encontrar agua recuperable en Marte), caracterizar el clima y la geología de Marte y, a continuación, prepararse para una posible misión humana a Marte. Los rovers de exploración de Marte debían viajar por la superficie marciana y realizar análisis geológicos periódicos para determinar si alguna vez existió agua en Marte, así como los tipos de minerales disponibles, así como para corroborar los datos tomados por el Mars Reconnaissance Orbiter (MRO). [18] Ambos rovers fueron diseñados con una vida útil prevista de 90 soles (92 días terrestres), pero cada uno duró mucho más de lo esperado. La misión de Spirit duró 20 veces más de lo que se esperaba, y se declaró que su misión había terminado el 25 de mayo de 2011, después de que se quedara atascado en arena blanda y agotara sus reservas de energía tratando de liberarse. Opportunity duró 55 veces más de los 90 soles de vida útil planificados, y estuvo en funcionamiento durante 5498 días desde el aterrizaje hasta el final de la misión. Se puede encontrar un archivo de actualizaciones semanales sobre el estado del rover en el Archivo de actualizaciones de Opportunity . [19]

Lanzamiento y aterrizaje

Delta II Heavy (7925H-9.5) despegando de la plataforma 17-B transportando MER-B en 2003 con el rover Opportunity

Spirit y Opportunity fueron lanzados con un mes de diferencia, el 10 de junio y el 8 de julio de 2003, y ambos alcanzaron la superficie marciana en enero de 2004. El lanzamiento de Opportunity fue administrado por el Programa de Servicios de Lanzamiento de la NASA . Este fue el primer lanzamiento del Delta II Heavy. El período de lanzamiento fue del 25 de junio al 15 de julio de 2003. El primer intento de lanzamiento ocurrió el 28 de junio de 2003, pero la nave espacial fue lanzada nueve días después, el 7 de julio de 2003, debido a demoras por seguridad de alcance y vientos, y luego para reemplazar elementos en el cohete (aislamiento y una batería). Cada día tuvo dos oportunidades de lanzamiento instantáneo. El día del lanzamiento, el lanzamiento se retrasó a la segunda oportunidad (11:18 pm EDT) para arreglar una válvula. [20]

Lugar de aterrizaje de Opportunity (señalado con una estrella)

El 25 de enero de 2004 (GMT) (24 de enero de 2004, PST), [21] la nave de aterrizaje protegida con bolsas de aire se posó sobre la superficie de Marte en el cráter Eagle.

Desde su aterrizaje inicial en un cráter de impacto en medio de una llanura generalmente plana, Opportunity investigó con éxito muestras de regolito y roca y tomó fotografías panorámicas de su lugar de aterrizaje. Su muestreo permitió a los científicos de la NASA formular hipótesis sobre la presencia de hematita y la presencia pasada de agua en la superficie de Marte. [22] Después de esto, se le ordenó viajar a través de la superficie de Marte para investigar otro sitio de cráter, el cráter Endurance , que exploró de junio a diciembre de 2004. [23] Posteriormente, Opportunity examinó el lugar de impacto de su propio escudo térmico y descubrió un meteorito intacto , ahora conocido como Heat Shield Rock , en la superficie de Marte. [24]

Opportunity fue dirigida a avanzar en dirección sur hacia el cráter Erebus , un cráter grande, poco profundo y parcialmente enterrado y una escala en el camino hacia el sur hacia el cráter Victoria , entre octubre de 2005 y marzo de 2006. Experimentó algunos problemas mecánicos con su brazo robótico.

A finales de septiembre de 2006, Opportunity llegó al cráter Victoria y exploró el borde en el sentido de las agujas del reloj. En junio de 2007 regresó a Duck Bay, su punto de llegada original en el cráter Victoria; en septiembre de 2007 entró en el cráter para comenzar un estudio detallado. En agosto de 2008, Opportunity abandonó el cráter Victoria con destino al cráter Endeavour , al que llegó el 9 de agosto de 2011. [25]

En el borde del cráter Endeavour, el rover se desplazó alrededor de una formación geográfica llamada Cabo York . El Mars Reconnaissance Orbiter había detectado filosilicatos allí, y el rover analizó las rocas con sus instrumentos para comprobar este avistamiento en tierra. Esta estructura fue analizada en profundidad hasta el verano de 2013. En mayo de 2013, el rover se dirigió al sur hacia una colina llamada Solander Point . [ cita requerida ]

Mapa de progreso de vida con superposición de Washington, DC para comparación de tamaño y distancia

La odometría total de Opportunity al 10 de junio de 2018 (sol 5111) fue de 45,16 km (28,06 mi), mientras que el factor de polvo fue de 10,8. [26] Desde enero de 2013, el factor de polvo de los paneles solares (uno de los determinantes de la producción de energía solar) varió de un relativamente polvoriento 0,467 el 5 de diciembre de 2013 (sol 3507), a un relativamente limpio 0,964 el 13 de mayo de 2014 (sol 3662). [27]

En diciembre de 2014, la NASA informó que Opportunity sufría eventos de " amnesia " en los que el rover no podía escribir datos, por ejemplo, información de telemetría , en la memoria no volátil . Se creía que la falla del hardware se debía a una falla relacionada con la edad en uno de los siete bancos de memoria del rover. Como resultado, la NASA había intentado forzar al software del rover a ignorar el banco de memoria fallido; [28] Sin embargo, los eventos de amnesia continuaron ocurriendo, lo que finalmente resultó en reinicios del vehículo. [ aclaración necesaria ] A la luz de esto, en el sol 4027 (23 de mayo de 2015), el rover se configuró para operar en modo solo RAM, evitando por completo el uso de memoria no volátil para almacenamiento. [29]

Fin de la misión

Gráfica de la opacidad atmosférica y la reserva de energía de Opportunity
Primer autorretrato de Opportunity
en Marte (14-20 de febrero de 2018 / soles 4998-5004)

A principios de junio de 2018, se desarrolló una gran tormenta de polvo a escala planetaria y, en pocos días, los paneles solares del rover no generaban suficiente energía para mantener las comunicaciones; el último contacto se produjo el 10 de junio de 2018. [5] La NASA declaró que no esperaban reanudar la comunicación hasta que la tormenta amainara, [30] pero el rover se mantuvo en silencio incluso después de que la tormenta terminara a principios de octubre, [30] lo que sugiere una falla catastrófica o una capa de polvo que cubre sus paneles solares. [31] El equipo mantuvo la esperanza de que un período ventoso entre noviembre de 2018 y enero de 2019 pudiera limpiar el polvo de sus paneles solares, como había sucedido antes. [31] Se detectó viento cerca el 8 de enero y el 26 de enero el equipo de la misión anunció un plan para comenzar a transmitir un nuevo conjunto de comandos al rover en caso de que su receptor de radio fallara. [32]

El 12 de febrero de 2019, [33] miembros del equipo de la misión, tanto antiguos como actuales, se reunieron en las instalaciones de operaciones de vuelo espacial del Laboratorio de Propulsión a Chorro (JPL) para observar la transmisión de los comandos finales a Opportunity a través de la antena parabólica de 70 metros (230 pies) del Complejo de Comunicaciones del Espacio Profundo Goldstone en California. Después de 25 minutos de transmisión de los últimos 4 conjuntos de comandos, los intentos de comunicación con el rover se transfirieron a Canberra, Australia . [ cita requerida ]

Se transmitieron más de 835 comandos de recuperación desde que se perdió la señal en junio de 2018 hasta fines de enero de 2019, con más de 1000 comandos de recuperación transmitidos antes del 13 de febrero de 2019. [16] [34] [35] Los funcionarios de la NASA celebraron una conferencia de prensa el 13 de febrero para declarar el final oficial de la misión. El administrador asociado de la NASA, Thomas Zurbuchen, dijo: "Por lo tanto, estoy aquí con un profundo sentido de aprecio y gratitud que declaro que la misión Opportunity está completa". [36] Cuando la NASA terminó sus intentos de comunicarse con el rover, los últimos datos enviados fueron la canción " I'll Be Seeing You " interpretada por Billie Holiday . [37] Los activos que se habían necesitado para apoyar a Opportunity se transfirieron para apoyar a los rovers de Marte Curiosity y Perseverance . [36]

La comunicación final del rover llegó el 10 de junio de 2018 (sol 5111) desde Perseverance Valley, [16] e indicó una producción de energía de paneles solares de 22 vatios-hora para el sol y la opacidad atmosférica (tau) más alta jamás medida en Marte: 10,8. [38]

Diseño y construcción

Diagrama del rover anotado
Conjunto de mástil Pancam (PMA)

Opportunity (y su gemelo, Spirit ) son robots de seis ruedas alimentados por energía solar que miden 1,5 metros (4,9 pies) de alto, 2,3 metros (7,5 pies) de ancho y 1,6 metros (5,2 pies) de largo y pesan 180 kilogramos (400 libras). Seis ruedas en un sistema de balancín-bogie permitían la movilidad sobre terrenos accidentados. Cada rueda tenía su propio motor. El vehículo era dirigido por delante y por detrás y estaba diseñado para funcionar de forma segura en inclinaciones de hasta 30 grados. La velocidad máxima era de 5 centímetros por segundo (2,0 pulgadas/s); [39] 0,18 kilómetros por hora (0,11 mph), aunque la velocidad media era de alrededor de 1 centímetro por segundo (0,39 pulgadas/s). Tanto Spirit como Opportunity tienen piezas del metal del World Trade Center caído que se "convirtieron en escudos para proteger los cables de los mecanismos de perforación". [40] [41]

Los paneles solares generaron alrededor de 140 vatios durante un máximo de catorce horas por sol, mientras que las baterías de iones de litio recargables almacenaron energía para su uso durante la noche. La computadora de a bordo de Opportunity utiliza una CPU RAD6000 de 20 MHz con 128 MB de DRAM y 3 MB de EEPROM. [42] La temperatura de funcionamiento del rover varía de −40 a +40 °C (−40 a 104 °F) y los calentadores de radioisótopos proporcionan un nivel básico de calefacción, asistido por calentadores eléctricos cuando es necesario. [43]

Las comunicaciones dependían de una antena omnidireccional de baja ganancia que comunicaba a baja velocidad de datos y de una antena orientable de alta ganancia, ambas en contacto directo con la Tierra. También se utilizó una antena de baja ganancia para transmitir datos a naves espaciales que orbitaban Marte. [44]

Carga útil científica

Los instrumentos científicos incluyeron: [45]

El brazo del explorador contenía los siguientes instrumentos: [46]

Opportunity fue "conducida" por varios operadores a lo largo de su misión, incluido el roboticista del JPL Vandi Verma . [47]

Fuerza

El rover utiliza una combinación de células solares y una batería química recargable. [48] Esta clase de rover tiene dos baterías de litio recargables , cada una compuesta por 8 celdas con capacidad de 8 amperios-hora . [49] Al comienzo de la misión, los paneles solares podían proporcionar hasta alrededor de 900 vatios-hora (Wh) por día para recargar la batería y el sistema de energía en un Sol, pero esto podría variar debido a una variedad de factores. [48] En el cráter Eagle, las células producían alrededor de 840 Wh por día, pero en el Sol 319 en diciembre de 2004, había caído a 730 Wh por día. [50]

Al igual que la Tierra, Marte tiene variaciones estacionales que reducen la luz solar durante el invierno. Sin embargo, dado que el año marciano es más largo que el de la Tierra, las estaciones rotan completamente aproximadamente una vez cada dos años terrestres. [51] Para 2016, MER-B había soportado siete inviernos marcianos, períodos durante los cuales los niveles de energía caen, lo que puede significar que el rover evita realizar actividades que consumen mucha energía. [51] Durante su primer invierno, los niveles de energía cayeron a menos de 300 Wh por día durante dos meses, pero algunos inviernos posteriores no fueron tan malos. [51]

Otro factor que puede reducir la potencia recibida es el polvo en la atmósfera, especialmente las tormentas de polvo. [52] Las tormentas de polvo han ocurrido con bastante frecuencia cuando Marte está más cerca del Sol. [52] Las tormentas de polvo globales en 2007 redujeron los niveles de potencia de Opportunity y Spirit tanto que solo pudieron funcionar durante unos minutos cada día. [52] Debido a las tormentas de polvo de 2018 en Marte, Opportunity entró en modo de hibernación el 12 de junio, [53] [54] pero permaneció en silencio después de que la tormenta amainó a principios de octubre. [30]

Hallazgos científicos

Heat Shield Rock resultó ser el primer meteorito descubierto en Marte.

Opportunity ha proporcionado pruebas sustanciales que respaldan los objetivos científicos principales de la misión: buscar y caracterizar una amplia gama de rocas y regolitos que contienen pistas sobre la actividad hídrica pasada en Marte . Además de investigar el agua, Opportunity también ha obtenido observaciones astronómicas y datos atmosféricos. [ cita requerida ]

Legado y honores

Tras su lanzamiento, Opportunity fue antropomorfizado por sus operadores: el rover fue llamado "ella", basándose en la tradición náutica , y recibió un apodo cariñoso, "Oppy". Un científico, que trabajó con Opportunity durante más de una década, atribuyó esto a la inesperadamente larga vida útil del rover, que llamó una historia de "un perdedor que vence las probabilidades", y su "forma familiar, casi inspirada biológicamente". [55] La atención de los medios en torno al cierre de Opportunity extendió este uso al público en general.

El 12 de febrero de 2019, cuando se anunció que la NASA probablemente daría por concluida la misión Opportunity , muchos medios de comunicación y comentaristas emitieron declaraciones en las que elogiaban el éxito de la misión y se despedían del rover. Un periodista, Jacob Margolis, tuiteó su traducción de la última transmisión de datos enviada por Opportunity el 10 de junio de 2018: "Mi batería está baja y está oscureciendo". La frase tocó una fibra sensible en el público, inspirando un período de duelo, obras de arte y homenajes a la memoria de Opportunity . [56]

Cuando la cita se hizo ampliamente difundida, algunos informes de noticias afirmaron erróneamente que el rover envió ese mensaje exacto en inglés, lo que provocó que la NASA se viera inundada de preguntas adicionales. Margolis escribió un artículo aclaratorio el 16 de febrero, dejando en claro que había tomado declaraciones de los funcionarios de la NASA que estaban interpretando los datos enviados por Opportunity , tanto sobre el estado de su baja potencia como sobre la alta opacidad atmosférica de Marte, y las reformuló de manera poética, sin dar a entender nunca que el rover había enviado las palabras específicas. [56] [57]

En honor a la gran contribución de Opportunity a la exploración de Marte, un asteroide fue nombrado Opportunity: 39382 Opportunity . [58] El nombre fue propuesto por Ingrid van Houten-Groeneveld quien, junto con Cornelis Johannes van Houten y Tom Gehrels , descubrió el asteroide el 24 de septiembre de 1960. El módulo de aterrizaje de Opportunity es Challenger Memorial Station . [59]

El 24 de marzo de 2015, la NASA celebró que Opportunity hubiera recorrido la distancia de una carrera de maratón , 42,195 km (26,219 mi). El rover cubrió la distancia en 11 años y 2 meses. Los técnicos del JPL celebraron la ocasión corriendo una carrera. [60] [61]

Un documental , Good Night Oppy , sobre Opportunity , Spirit y sus largas misiones, fue dirigido por Ryan White y contó con el apoyo de JPL e Industrial Light & Magic . Se estrenó en 2022. [62]

Imágenes

El rover podía tomar fotografías con sus diferentes cámaras, pero solo la cámara PanCam tenía la capacidad de fotografiar una escena con diferentes filtros de color. Las vistas panorámicas generalmente se construyen a partir de imágenes de PanCam. Para el 3 de febrero de 2018, Opportunity había enviado 224.642 imágenes. [63] [64]

Una selección de panoramas de la misión:

Panorama del cráter Fram (Sol 88, 23 de abril de 2004)
Imagen panorámica final tomada por Opportunity entre mayo y junio de 2018 antes de quedar inutilizable por las tormentas de polvo
Panorama del equipo del rover Opportunity , realizado por "Dusty", una réplica de prueba del rover en la Tierra (6 de septiembre de 2018)

Véase también

Referencias

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Wikimedia Commons alberga una categoría multimedia sobre Mars Exploration Rover.
  • Página de la misión NASA/JPL
  • Amanecer en Marte – video (02:10) ( NASA ; 7 de noviembre de 2018)
  • Fin de la Misión Oportunidad (13 de febrero de 2019; videos) ‒ (3:52) resumen ‒ (59:47) panel final
  • En busca de oportunidades: imágenes de alta resolución del lugar de aterrizaje (Mars Global Surveyor – Mars Orbiter Camera)
  • Cuaderno del analista del MER: acceso interactivo a los datos y la documentación de la misión
  • Archivo de informes de progreso del MER de AJS Rayl en planetary.org
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