Opportunity , también conocido como MER-B ( Mars Exploration Rover – B ) o MER-1 , es un rover robótico que estuvo activo en Marte desde 2004 hasta 2018. [2] 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 al otro lado del planeta. [8] Con una duración de actividad prevista 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 permanecer operativo durante 5111 soles después del aterrizaje, manteniendo su energía y sistemas clave mediante la recarga continua de sus baterías utilizando energía solar y la hibernación durante eventos como tormentas de polvo para ahorrar energía. Esta cuidadosa operación permitió que Opportunity operara durante 57 veces su vida útil diseñada, superando el plan inicial en 14 años y 47 días (en tiempo terrestre). El 10 de junio de 2018, cuando se comunicó por última vez con la NASA, [9] [10] el rover había recorrido una distancia de 45,16 kilómetros (28,06 millas). [7]
Los aspectos más destacados de la misión incluyeron la misión inicial de 90 soles, la búsqueda de meteoritos como Heat Shield Rock (meteorito 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 alcanzó el cráter Endeavour , que ha sido considerado como un "segundo lugar de aterrizaje". [11] La misión Opportunity se considera una de las empresas más exitosas de la NASA. [12]
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, [13] 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 previsto para noviembre de 2018 y enero de 2019, que potencialmente podría limpiar sus paneles solares. [14] El 13 de febrero de 2019, funcionarios de la NASA declararon que la misión Opportunity estaba completa, después de que la nave espacial no hubiera respondido a más de 1000 señales enviadas desde agosto de 2018. [15]
Los objetivos científicos de la misión Mars Exploration Rover eran: [16]
Los rovers Opportunity y Spirit formaron parte del programa Mars Exploration Rover en el Programa de Exploración de Marte a largo plazo . Los cuatro objetivos principales del Programa de Exploración de Marte eran determinar si existe potencial para la vida en Marte (en particular, si se puede encontrar agua recuperable en Marte), caracterizar el clima de Marte y su geología, y luego prepararse para una posible misión humana. a Marte. Los Mars Exploration Rovers viajarían a través de la superficie marciana y realizarían 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). [17] Ambos rovers fueron diseñados con una vida útil esperada de 90 soles (92 días terrestres), pero cada uno duró mucho más de lo esperado. La misión del Spirit duró 20 veces más de lo esperado y su misión fue declarada finalizada el 25 de mayo de 2011, después de que quedó atrapado en arena blanda y agotó sus reservas de energía tratando de liberarse. El Opportunity duró 55 veces más que su vida útil planificada de 90 soles, operando durante 5498 días desde el aterrizaje hasta el final de la misión. Puede encontrar un archivo de actualizaciones semanales sobre el estado del móvil en el Archivo de actualizaciones de Opportunity . [18]
Spirit y Opportunity se lanzaron 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 del Opportunity fue gestionado 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 se lanzó nueve días después, el 7 de julio de 2003, debido a retrasos por razones de seguridad de alcance y vientos, y luego para reemplazar elementos del cohete (aislamiento y batería). Cada día tenía dos oportunidades de lanzamiento instantáneo. El día del lanzamiento, el lanzamiento se retrasó hasta la segunda oportunidad (11:18 pm EDT) para arreglar una válvula. [19]
El 25 de enero de 2004 (GMT) (24 de enero de 2004, PST), [20] la nave de aterrizaje protegida con airbag se posó en 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 rocas y regolitos 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. [21] 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. [22] Posteriormente, Opportunity examinó el sitio de impacto de su propio escudo térmico y Descubrió un meteorito intacto , ahora conocido como Heat Shield Rock , en la superficie de Marte. [23]
Se ordenó al Opportunity que avanzara en dirección sur hasta 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 a lo largo del 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 iniciar un estudio detallado. En agosto de 2008, Opportunity abandonó el cráter Victoria hacia el cráter Endeavor , al que llegó el 9 de agosto de 2011. [24]
En el borde del cráter Endeavour, el rover se movió alrededor de una característica 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 dirigía hacia el sur, hacia una colina llamada Solander Point . [ cita necesaria ]
La odometría total del Opportunity al 10 de junio de 2018 (sol 5111) era de 45,16 km (28,06 millas), mientras que el factor de polvo era de 10,8. [25] 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 0,467 relativamente polvoriento el 5 de diciembre de 2013 (sol 3507), a un 0,964 relativamente limpio el 13 de mayo de 2014 (sol 3507). 3662). [26]
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 pretendido obligar al software del rover a ignorar el banco de memoria fallido; [27] Sin embargo, continuaron ocurriendo eventos de amnesia, que eventualmente resultaron en reinicios del vehículo. [ aclaración necesaria ] A la luz de esto, en 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. [28]
A principios de junio de 2018, se desarrolló una gran tormenta de polvo a escala planetaria y, a los 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 sí No se esperaba reanudar la comunicación hasta después de que la tormenta amainara, [29] pero el rover permaneció en silencio incluso después de que la tormenta terminó a principios de octubre, [29] lo que sugiere una falla catastrófica o una capa de polvo que cubría sus paneles solares. [30] El equipo tenía la esperanza de que un período de viento entre noviembre de 2018 y enero de 2019 pudiera limpiar el polvo de sus paneles solares, como había sucedido antes. [30] 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 fallara su receptor de radio. [31]
El 12 de febrero de 2019, [32] miembros pasados y presentes del equipo de la misión se reunieron en las instalaciones de operaciones de vuelos espaciales del Jet Propulsion Laboratory (JPL) para observar la transmisión de los comandos finales al Opportunity a través del telescopio de 70 metros (230 pies). antena parabólica 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 necesaria ]
Se transmitieron más de 835 comandos de recuperación desde que se perdió la señal en junio de 2018 hasta finales de enero de 2019 y más de 1000 comandos de recuperación se transmitieron antes del 13 de febrero de 2019. [15] [33] [34] Los funcionarios de la NASA celebraron una conferencia de prensa el 13 de febrero para declarar oficialmente el fin de la misión. El administrador asociado de la NASA, Thomas Zurbuchen, dijo: "Es por eso que estoy aquí con un profundo sentimiento de aprecio y gratitud por declarar que la misión Opportunity está completa". [35] Cuando la NASA puso fin a sus intentos de contactar con el rover, el último dato enviado fue la canción " I'll Be Seeing You " interpretada por Billie Holiday . [36] Los activos que se habían necesitado para respaldar al Opportunity se transfirieron para respaldar los rovers de Marte Curiosity y Perseverance . [35]
La comunicación final del rover llegó el 10 de junio de 2018 (sol 5111) desde Perseverance Valley, [15] 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. [37]
Opportunity (y su gemelo, Spirit ) son robots de seis ruedas impulsados 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 sobre un sistema de bogie basculante permitían la movilidad en terrenos accidentados. Cada rueda tenía su propio motor. El vehículo se dirigía delante y detrás y estaba diseñado para funcionar de forma segura en inclinaciones de hasta 30 grados. La velocidad máxima fue de 5 centímetros por segundo (2,0 pulgadas/s); [38] 0,18 kilómetros por hora (0,11 mph), aunque la velocidad promedio fue de aproximadamente 1 centímetro por segundo (0,39 pulgadas/s). Tanto el Spirit como el Opportunity tienen piezas del metal caído del World Trade Center que fueron "convertidas en escudos para proteger los cables de los mecanismos de perforación". [39] [40]
Los paneles solares generaban alrededor de 140 vatios durante hasta catorce horas por sol, mientras que las baterías recargables de iones de litio almacenaban energía para usarla durante la noche. La computadora integrada del Opportunity utiliza una CPU RAD6000 de 20 MHz con 128 MB de DRAM, 3 MB de DRAM y 3 MB de EEPROM. [41] 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. [42]
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 las naves espaciales que orbitan alrededor de Marte. [43]
Los instrumentos científicos incluyeron: [44]
El brazo del rover contenía los siguientes instrumentos: [45]
El Opportunity fue "impulsado" por varios operadores a lo largo de su misión, incluido el robotista del JPL Vandi Verma . [46]
El rover utiliza una combinación de células solares y una batería química recargable. [47] Esta clase de rover tiene dos baterías de litio recargables , cada una compuesta por 8 celdas con una capacidad de 8 amperios-hora . [48] Al comienzo de la misión, los paneles solares podrían 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. [47] En el cráter Eagle, las células producían alrededor de 840 Wh por día, pero en Sol 319 en diciembre de 2004, había caído a 730 Wh por día. [49]
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 por completo aproximadamente una vez cada 2 años terrestres. [50] Para 2016, MER-B había soportado siete inviernos marcianos, durante los cuales los niveles de energía caen, lo que puede significar que el rover evita realizar actividades que consumen mucha energía. [50] 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. [50]
Otro factor que puede reducir la potencia recibida es el polvo en la atmósfera, especialmente las tormentas de polvo. [51] Las tormentas de polvo han ocurrido con bastante frecuencia cuando Marte está más cerca del Sol. [51] Las tormentas de polvo globales en 2007 redujeron los niveles de energía de Opportunity y Spirit tanto que solo podían funcionar durante unos minutos cada día. [51] Debido a las tormentas de polvo de 2018 en Marte, Opportunity entró en modo de hibernación el 12 de junio, [52] [53] pero permaneció en silencio después de que la tormenta amainó a principios de octubre. [29]
Opportunity ha proporcionado evidencia sustancial en apoyo de los principales objetivos científicos de la misión: buscar y caracterizar una amplia gama de rocas y regolito que contienen pistas sobre la actividad del agua en el pasado en Marte . Además de investigar el agua, Opportunity también ha obtenido observaciones astronómicas y datos atmosféricos. [ cita necesaria ]
Después de su lanzamiento, Opportunity fue antropomorfizado por sus operadores: el rover fue llamado "ella", basándose en la tradición náutica , y le dieron 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 la historia de "un desvalido que venció las probabilidades", y su "forma familiar, casi de inspiración biológica". [54] La atención de los medios en torno al cierre de Opportunity extendió este uso al público en general.
Con la noticia del 12 de febrero de 2019 de que era probable que la NASA concluyera la misión Opportunity , muchos medios de comunicación y comentaristas emitieron declaraciones elogiando el éxito de la misión y despidiéndose del rover. Un periodista, Jacob Margolis, tuiteó su traducción de la última transmisión de datos enviada por Opportunity el 10 de junio de 2018, como "Mi batería está baja y está oscureciendo". La frase tocó la fibra sensible del público, inspirando un período de luto, obras de arte y homenajes a la memoria de Opportunity . [55]
Cuando la cita se divulgó ampliamente, 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 claro que había tomado declaraciones de funcionarios de la NASA que estaban interpretando los datos enviados por el Opportunity , tanto sobre el estado de su baja potencia como sobre la alta opacidad atmosférica de Marte, y las reformuló de manera poética. nunca para dar a entender que el rover había enviado las palabras específicas. [55] [56]
En honor a la gran contribución del Opportunity a la exploración de Marte, se nombró un asteroide Opportunity: 39382 Opportunity . [57] El nombre fue propuesto por Ingrid van Houten-Groeneveld quien, junto con Cornelis Johannes van Houten y Tom Gehrels , descubrieron el asteroide el 24 de septiembre de 1960. El módulo de aterrizaje del Opportunity es la Estación Memorial Challenger . [58]
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 recorrió la distancia en 11 años y 2 meses. Los técnicos del JPL celebraron la ocasión corriendo una carrera. [59] [60]
La película documental Good Night Oppy , sobre Opportunity , Spirit y sus largas misiones, fue dirigida por Ryan White y contó con el apoyo de JPL e Industrial Light & Magic . Fue lanzado en 2022. [61]
El rover podía tomar fotografías con sus diferentes cámaras, pero sólo la cámara PanCam tenía la capacidad de fotografiar una escena con diferentes filtros de color. Las vistas panorámicas generalmente se crean a partir de imágenes PanCam. Hasta el 3 de febrero de 2018, Opportunity había devuelto 224.642 fotografías. [62] [63]
Una selección de panoramas de la misión:
Ahora los científicos de la NASA están intentando un último intento de contactar al rover basándose en tres escenarios improbables pero posibles: que la radio de banda X primaria del rover haya fallado, que las radios de banda X primaria y secundaria hayan fallado, o que el rover El reloj interno se ha desviado.
El equipo está ordenando al rover que cambie a su radio de banda X de respaldo y que reinicie su reloj para contrarrestar estas posibilidades.
