10 år siden landing har NASAs Curiosity Mars-rover stadig drivkraft

På trods af tegn på slid er det frygtløse rumfartøj ved at starte et spændende nyt kapitel af sin mission, mens det bestiger et Marsbjerg.

For ti år siden i dag sænkede en jetpack NASA's Curiosity-rover ned på den røde planet, hvilket startede opdagelsesrejsende i SUV-størrelse efter beviser på, at Mars for milliarder af år siden havde de nødvendige betingelser til at understøtte mikroskopisk liv.

Siden da har Curiosity kørt næsten 18 miles (29 kilometer) og steget 2.050 fod (625 meter), mens den udforsker Gale Crater og foden af ​​Mount Sharp i det. Roveren har analyseret 41 sten- og jordprøver, baseret på en række videnskabelige instrumenter for at lære, hvad de afslører om Jordens stenede søskende. Og det har presset et team af ingeniører til at udtænke måder at minimere slitage og holde roveren kørende:Faktisk blev Curiositys mission for nylig forlænget med yderligere tre år, hvilket gør det muligt for den at fortsætte blandt NASAs flåde af vigtige astrobiologiske missioner.

En overflod af videnskab

Det har været et travlt årti. Curiosity har studeret den røde planets himmel og taget billeder af skinnende skyer og drivende måner. Roverens strålingssensor lader forskere måle mængden af ​​højenergistråling, fremtidige astronauter vil blive udsat for på Mars-overfladen, hvilket hjælper NASA med at finde ud af, hvordan de kan holde dem sikre.

Men vigtigst af alt, Curiosity har fastslået, at flydende vand såvel som de kemiske byggesten og næringsstoffer, der er nødvendige for at understøtte livet, var til stede i mindst titusinder af år i Gale Crater. Krateret holdt engang en sø, hvis størrelse voksede og aftog med tiden. Hvert lag højere oppe på Mount Sharp tjener som en optegnelse over en nyere æra af Mars' miljø.

Nu kører den frygtløse rover gennem en kløft, der markerer overgangen til en ny region, som man troede var blevet til, da vandet var ved at tørre ud, og efterlod salte mineraler kaldet sulfater.

"Vi ser beviser på dramatiske ændringer i det gamle Mars klima," sagde Ashwin Vasavada, Curiositys projektforsker ved NASAs Jet Propulsion Laboratory i det sydlige Californien. "Spørgsmålet er nu, om de beboelige forhold, som Curiosity har fundet indtil nu, varede ved gennem disse ændringer. Forsvandt de, for aldrig at vende tilbage, eller kom de og gik over millioner af år?"

Nysgerrighed har gjort slående fremskridt op ad bjerget. Tilbage i 2015 fangede holdet et "postkort"-billede af fjerne rumper. En enkelt plet i billedet er en sten i Curiosity-størrelse med tilnavnet "Ilha Novo Destino" - og næsten syv år senere rullede roveren forbi den i sidste måned på vej til det sulfatholdige område.

Holdet planlægger at bruge de næste par år på at udforske det sulfatrige område. Inden i den har de mål i tankerne som Gediz Vallis-kanalen, der kan være dannet under en oversvømmelse sent i Mount Sharps historie, og store cementerede brud, der viser virkningerne af grundvand højere oppe i bjerget.

Sådan holder du en rover på rulle

Hvad er Curiositys hemmelighed for at opretholde en aktiv livsstil i den modne alder af 10? Et team på hundredvis af dedikerede ingeniører, selvfølgelig, der arbejder både personligt hos JPL og eksternt hjemmefra.

De katalogiserer hver eneste revne i hjulene, tester hver linje med computerkode, før den sendes ud i rummet, og borer i endeløse stenprøver i JPL's Mars Yard, hvilket sikrer, at Curiosity sikkert kan gøre det samme.

"Så snart du lander på Mars, er alt, hvad du gør, baseret på det faktum, at der ikke er nogen i nærheden til at reparere det i 100 millioner miles," sagde Andy Mishkin, Curiositys fungerende projektleder hos JPL. "Det handler om at gøre intelligent brug af det, der allerede er på din rover."

Curiositys robotboreproces er for eksempel blevet genopfundet flere gange siden landing. På et tidspunkt var boremaskinen offline i mere end et år, da ingeniører redesignede dens brug til at være mere som en håndholdt boremaskine. For nylig holdt et sæt bremsemekanismer, der tillader robotarmen at bevæge sig eller blive på plads, op med at virke. Selvom armen har fungeret som normalt, siden ingeniørerne brugte et sæt reservedele, har teamet også lært at bore mere skånsomt for at bevare de nye bremser.

For at minimere skader på hjulene holder ingeniører øje med forræderiske steder som det knivskærede "gator-back" terræn, de for nylig opdagede, og de udviklede en trækkraftskontrolalgoritme til at hjælpe også.

Holdet har taget en lignende tilgang til at styre roverens langsomt aftagende kraft. Nysgerrighed er afhængig af et langtidsholdbart atomdrevet batteri frem for solpaneler for at fortsætte med at rulle. Når plutonium-pillerne i batteriet henfalder, genererer de varme, som roveren omdanner til strøm. På grund af pillernes gradvise forfald kan roveren ikke helt så meget på en dag, som den gjorde det første år.

Mishkin sagde, at holdet fortsætter med at budgettere, hvor meget energi roveren bruger hver dag, og har fundet ud af, hvilke aktiviteter der kan udføres parallelt for at optimere den energi, der er til rådighed for roveren. "Nysgerrighed er bestemt at udføre mere multitasking, hvor det er sikkert at gøre det," tilføjede Mishkin.

Gennem omhyggelig planlægning og tekniske hacks har holdet alle forventninger, som den smarte rover stadig har mange års udforskning foran sig. + Udforsk yderligere

Curiosity Mars Rover omdirigerer væk fra 'gator-back'-klipper