कैसे नासा के अवसर रोवर ने मंगल को धरती का हिस्सा बनाया

मंगलवार रात, कैलिफोर्निया के पासाडेना में जेट प्रोपल्सन प्रयोगशाला के अंतरिक्ष उड़ान संचालन सुविधा के इंजीनियरों ने मंगल पर रोवर अपॉर्च्युनिटी को अपने अंतिम आदेश भेजे। निष्क्रिय रोवर से जवाब में कोई संकेत प्राप्त नहीं होने के साथ, नासा ने आज औपचारिक रूप से मिशन के अंत की घोषणा की।

नासा के एसोसिएट एडमिनिस्ट्रेटर थॉमस ज़ुर्बुचेन ने कहा, "मैं ऑपर्च्युनिटी मिशन को पूरा घोषित करता हूं और इसके साथ ही मार्स एक्सप्लोरेशन रोवर मिशन को भी पूरा करता हूं।" "मुझे आपको बताना होगा, यह एक भावनात्मक समय है।"

रोवर ने 10 जून, 2018 को पृथ्वी के साथ संपर्क खो दिया। मंगल के चौड़े धूल के तूफान ने सूरज से चौथे ग्रह के अन्यथा खूबानी आसमान को अंधेरा कर दिया, रोवर के आवश्यक सूर्य के प्रकाश के सौर पैनलों को भूखा रखा। एजेंसी ने इस उम्मीद में सतर्कता बनाए रखी कि तूफान के थमने के बाद, रोवर फिर से शुरू हो सकता है। बीच के महीनों के दौरान, नासा ने रोवर पर कमांडों का एक फ्यूज़ल उड़ा दिया - सभी में 835 - अगर कोई संकेत प्राप्त हो सकता है और संचालन फिर से शुरू हो सकता है। आठ महीने की चुप्पी के बाद, एजेंसी ने मौत का समय घोषित करने और रोबोट को विदाई देने का फैसला किया।

अवसर मार्स एक्सप्लोरेशन रोवर्स (एमईआर) नामक दो-रोवर मिशन का एक आधा है। रोवर्स मंगल पर जनवरी 2004 में अलग से उतरा। अवसर मंगल ग्रह के भूमध्य रेखा के पास मेरिडियानी प्लैनम में उतरा। आत्मा, इसके जुड़वां, ग्रह के चारों ओर आधे रास्ते पर, गड्ढा गुसेव में। रोवर्स प्राथमिक मिशन 90 मंगल दिवस, या सोल (लगभग 24 घंटे और 40 मिनट) तक चलने वाले थे। दो हजार साल बाद, आत्मा अभी भी विज्ञान को वापस पृथ्वी पर भेज रही थी, 2010 में आखिरी बार संपर्क खो दिया था। 15 वर्षों तक मंगल ग्रह पर रहने से अवसर बच गया।

आज नासा के मार्स 2020 रोवर सहित अगले साल लॉन्च करने के लिए एक मुट्ठी भर सेट के साथ दुनिया की अंतरिक्ष एजेंसियों के आठ अंतरिक्ष यान हैं या मंगल की परिक्रमा कर रहे हैं। रोबोट खोजकर्ताओं द्वारा एक सीमांत, मंगल ग्रह को उस ग्रह से बहुत समानता है जिसे हम 2000 में जानते थे, जब एमईआर मिशन की कल्पना की गई थी। उस समय, एक एकल अंतरिक्ष यान ने लाल ग्रह की परिक्रमा की: अकेला मंगल ग्लोबल सर्वेयर। नासा के मंगल ग्रह के दो पिछले, हाई-प्रोफाइल मिशन दोनों विफल हो गए थे। मार्स पोलर लैंडर ग्रह में दुर्घटनाग्रस्त हो गया, और मार्स क्लाइमेट ऑर्बिटर गायब हो गया, या तो मार्टियन वातावरण में जल गया या अंतरिक्ष में विस्थापित हो गया।

नासा के इंजीनियरों ने अवसर रोवर पर सौर पैनल स्थापित किया, 10 फरवरी, 2003. (NASA / JPL)

एमईआर सेंट लुइस में वाशिंगटन विश्वविद्यालय के प्रोफेसर, रे अरविदसन द्वारा असफल मिशन प्रस्तावों के बाद आया; अमेरिकी भूवैज्ञानिक सर्वेक्षण के लैरी सोडरब्लोम; और स्टीव स्क्वीरस, कॉर्नेल विश्वविद्यालय में एक प्रोफेसर। तीनों में से प्रत्येक को लॉस एंजिल्स के कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय के डेविड पागे ने पीटा था, जिसका नासा के मंगल पोलर लैंडर को नासा द्वारा उड़ान के लिए चुना गया था।

"एक [अमेरिकी भूभौतिकीय संघ] बैठक के दौरान, मैंने स्टीव को हॉल में रोक दिया, " अरविदसन कहते हैं। "मैंने कहा, 'मैं एक बहुत ही हारा हुआ व्यक्ति हूं। आप कैसे हैं?' और यह शुरुआत थी। ”अरविदसन, स्क्वॉयरेस और सोडरब्लाम ने अपनी विभिन्न टीमों को मिला दिया और मार्टियन सतह पर रोवर प्राप्त करने के लिए एक संयुक्त प्रस्ताव लिखने के बारे में निर्धारित किया।

"आत्मा और अवसर से पहले, सतह पर पाने के लिए तरस की भावना थी ताकि हम समझ सकें कि कक्षीय डेटा हमें क्या बता रहे थे, " अरविदसन कहते हैं। “सतह से चार सौ किलोमीटर ऊपर मंगल ग्रह को देखना रॉक बनावट और क्रॉस बेड और कण आकार और खनिज विज्ञान के विवरण और चट्टानों को अलग-अलग देखने से अलग है। यही कारण है कि हम पृथ्वी पर भूविज्ञान करते हैं। पृथ्वी को केवल कक्षीय डेटा से करने के तरीके को समझना बहुत मुश्किल होगा — शायद असंभव। ”

एक मिशन प्रस्ताव को धरातल पर उतारने के लिए पाँच प्रयास हुए, जो अंततः एक ही मंगल अन्वेषण रोवर में विकसित हुआ। मिशन के प्रमुख अन्वेषक स्क्वॉयरस ने अंततः असफल रहने वाले दो रोवर्स को भेजने के लिए नासा के तत्कालीन प्रशासक डैन गोल्डिन को आश्वस्त किया।

7 जुलाई 2003 को, नासा ने डेल्टा II लॉन्च वाहन पर सवार अपना दूसरा मार्स एक्सप्लोरेशन रोवर, अवसर, लॉन्च किया। (नासा)

दो रोबोट खोजकर्ता नासा की जेट प्रोपल्शन लेबोरेटरी (JPL) द्वारा निर्मित किए गए थे, जो कि पहले 1997 में मार्स पाथफाइंडर अंतरिक्ष यान और उसके साथी रोवर, सोजोर्नर के पास उतरा था। 85 दिनों तक चलने वाला पाथफाइंडर सार्वजनिक कल्पना में बेतहाशा सफल रहा था। इसके छोटे सोजोनर रोवर ने एक सौ मीटर की दूरी तय की - जो कि मंगल पर पहले कभी भी घूमने वाले की तुलना में एक सौ मीटर दूर था। मिशन $ 150 मिलियन डॉलर में आया, और "तेज, बेहतर, सस्ता" एजेंसी मंत्र बन गया। मंगल पोलर लैंडर और मार्स क्लाइमेट ऑर्बिटर की विफलताओं के बाद, इंजीनियरों ने मंत्र के साथ गंभीर रूप से कहा: "... दो।"

एमईआर दोनों मिशनों के लिए $ 820 मिलियन का मिशन बन जाएगा - प्रधान मिशन के माध्यम से निर्माण-जो एक अविश्वसनीय सौदा था, विशेष रूप से अंतरिक्ष यान की अप्रत्याशित दीर्घायु को देखते हुए। (तुलना के लिए, 1975 में लॉन्च किए गए वाइकिंग्स 1 और 2, मुद्रास्फीति के लिए समायोजित होने पर बहु-अरब डॉलर के लैंडर थे।)

2003 की गर्मियों में, आकाशीय यांत्रिकी के अनुकूल और केप कैनवेरल पर आसमान साफ ​​होने के कारण, दो अंतरिक्ष यान दूसरी दुनिया पर अपने नए घर के लिए पृथ्वी छोड़ गए।

ग्राउंड पर पहिए

"जब मैं हाई स्कूल में था, तो ये रोवर्स उतर गए, " जेपीएल में अवसर के लिए प्रमुख रोवर चालक हीदर जस्टिस कहते हैं। “यह नासा की पहली बड़ी चीज थी जिसे मैंने देखा कि वास्तव में मुझे अंतरिक्ष या रोबोटिक्स में काम करने के बारे में सोचना है। और मुझे याद है कि उस समय, शायद किसी दिन मैं ऐसा कुछ करूंगा। मुझे नहीं लगा कि यह उस मिशन के लिए जा रहा था। वे केवल पिछले 90 दिनों के लिए चाहिए थे! "

प्रत्येक रोवर सुपरसोनिक पैराशूट का उपयोग करके धीमा हो गया और फिर एयरबैग जो कि अंतरिक्ष यान के ग्रह से टकराने से पहले हर तरफ से बाहर की ओर फट गए। रोवर्स ने मंगल ग्रह को दुनिया के सबसे कम-विनाशकारी उल्कापिंडों के रूप में मारा, जो कुछ विशालकाय खेल में पासा के जोड़े की तरह ग्रह की सतह पर उछलते और बँधते हैं। अवसर अंतत: मेरिडियानी प्लानम पर ईगल क्रेटर में बसे।

नासा के मार्स एक्सप्लोरेशन रोवर ऑपर्च्युनिटी ने रोवर के 325 वें शहीद दिवस (22 दिसंबर, 2004) के दौरान अपनी हीट शील्ड का यह दृश्य प्राप्त किया। सफलतापूर्वक उपयोग की गई ढाल से मुख्य संरचना दूर बाईं ओर है। हीट शील्ड के अतिरिक्त टुकड़े छवि के ऊपरी केंद्र में स्थित हैं। हीट शील्ड का प्रभाव चिह्न ऊपर दिखाई देता है और अवसर के कैमरे के मास्ट के अग्रभूमि छाया के दाईं ओर। यह दृश्य रोवर के नेविगेशन कैमरे के साथ ली गई तीन छवियों का मोज़ेक है। (NASA / JPL)

"इन लैंडिंग में सफलता की कोई गारंटी नहीं थी, " एमईआर विज्ञान टीम के एक सदस्य वेंडी कैल्विन कहते हैं, जो अंतरिक्ष यान लॉन्च होने से एक साल पहले परियोजना में शामिल हुए थे। “हम सिर्फ इन दो भयानक विफलताओं से बाहर आए थे और एक वास्तविक अर्थ था कि यह एक और हो सकता है। हमने अपनी इंजीनियरिंग का सफल प्रदर्शन किया है, इसलिए कई बार तब से लोग यह भूल जाते हैं कि 2004 में, हम टेंटरहूक पर सोच रहे थे कि यह सब कैसे चल रहा है। किसी को भी अनुमान नहीं था कि लैंडिंग इतनी शानदार रूप से सफल होगी जैसा कि वे थे। ”

मिशन से पहले, वह बताती हैं, ग्रहों के वैज्ञानिकों को मंगल ग्रह के बारे में कुछ विचार थे कि यह एक ग्रह के रूप में कैसे संचालित होता है, और यह सतह से कैसे दिखता है। वह कहती हैं, '' अवसर लैंडिंग साइट से नीचे उतरने वाली पहली तस्वीरें वाकई अद्भुत थीं क्योंकि यह एक अलग दिखने वाला ग्रह था। '' “मैंने लैंडिंग से पहले आम जनता से बातचीत की और कहा कि अगर यह सोजनर लैंडिंग साइट या वाइकिंग लैंडिंग साइट की तरह लगे तो आश्चर्यचकित न हों। लेकिन अवसर लैंडिंग साइट वास्तव में, वास्तव में अलग थी। और यह वास्तव में अच्छा था। ”

विज्ञान टीम ने मेरिडियानी में उतरना चुना क्योंकि मार्स ग्लोबल सर्वेयर को उस स्थान पर क्रिस्टलीय हेमटिट के वर्णक्रमीय साक्ष्य मिले। "केल्विन कहते हैं, " उस समय बहुत बहस हुई थी। “क्या यह रॉक-वाटर इंटरैक्शन था? क्या यह ज्वालामुखी था? मुझे नहीं लगता कि हम मंगल ग्रह के इतिहास और जल चक्र को बिल्कुल समझ पाए हैं। भूवैज्ञानिक इतिहास में बहुत अधिक विस्तार था जितना हमने मिशन से पहले अनुमान लगाया था। ”

हेमेटाइट एक लौह ऑक्साइड है, जिसे आमतौर पर एक अयस्क के रूप में पृथ्वी पर खनन किया जाता है। चूँकि इस ग्रह पर जल के अंतर्ग्रहण से खनिज बनता है, इसलिए यह उम्मीद थी कि एक बार मेरिडियानी में पानी हो सकता है। 2000 के दशक की शुरुआत में, कुछ वैज्ञानिकों को सतह पर हेमटिट के बड़े भाग मिलने की उम्मीद थी। जो इंतजार किया गया वह थोड़ा और असामान्य था: छोटे भूरे रंग के गोलाकार मिलीमीटर में मापा जाता है और सतह पर वितरित सैंडस्टोन में एम्बेडेड होता है। वैज्ञानिकों ने उन्हें ब्लूबेरी डब किया, झूठी रंग की छवियों में उनके नीले रंग के लिए धन्यवाद, और वे बोल्डर नहीं थे - कक्षा से पता लगाया गया हेमेटाइट का स्रोत था। जमाव की संभावना बलुआ पत्थर से बहते पानी से बनती थी और फिर अपक्षय द्वारा प्रकट होती थी। यह एक (रूपक) भूगर्भिक सोने की खान थी, जो इस बात का सबूत है कि यह जगह कभी गर्म और गीली थी।

इस क्लोज़-अप छवि में मंगल ग्रह की सतह पर छोटे-छोटे गोला, फ्रैम क्रेटर के पास हैं, जो अप्रैल 2004 के दौरान नासा के मार्स एक्सप्लोरेशन रोवर अवसर द्वारा दौरा किया गया था। ये खनिज सम्मिश्रण का उदाहरण हैं "ब्लूबेरी।" 2004 की शुरुआत में रोवर के तीन महीने के प्राइम मिशन के दौरान हेमटिट-समृद्ध समारोहों की अवसर जांच ने एक पानी वाले प्राचीन वातावरण के सबूत प्रदान किए। (NASA / JPL- कैल्टेक / कॉर्नेल / यूएसजीएस)

"कक्षा से, यह एक सादा है!" अर्वाडसन कहते हैं। “हमें पता नहीं था कि पर्यावरण का बयान क्या है। यह वहाँ नीचे उतर रहा है और अनाज के पैमाने पर चट्टानों को देख रहा है, और टुकड़े टुकड़े और कीचड़ दरारें और बाकी सभी की तलाश है जो आप बस कक्षा से नहीं कर सकते हैं। विशेष रूप से ... पानी का पालन करना और अभ्यस्त होने के बाद, आप कक्षीय डेटा से पूरी तरह से ऐसा नहीं कर सकते। "

"मेरे लिए, " केल्विन कहते हैं, "दो बड़ी खोजें हैं कि कक्षा से खोजा गया हेमटिट हस्ताक्षर इन क्षेत्रों में है, और जो हमने आत्मा के साथ पाया, वे स्थान जो लगभग शुद्ध सिलिका के साथ मूल रूप से ज्वालामुखी vents थे।" उत्तरार्द्ध पाते हैं। रॉक के साथ बातचीत करने वाले गर्म पानी को शामिल करने की आदत होगी, जो कि लाखों और लाखों साल पहले मंगल पर संभव जीवन-सहायक पारिस्थितिकी तंत्र है, जिसकी छाया आज चट्टान में जड़े निशान और सूक्ष्म सुराग के रूप में बनी हुई है।

दूरी तक जाना

सिलिका को दुर्घटना से पता चला था, रोवर स्पिरिट पर एक दोषपूर्ण पहिया का एक गंभीर दुष्प्रभाव। पहिया जाम हो गया, और जैसे ही अन्य पांच पहियों ने उसे खींच लिया, एक विषम, सफेद खाई को मार्टियन गंदगी में उकेरा गया था। दोनों रोवर्स को एमईआर परियोजना के इंजीनियरिंग प्रबंधक बिल नेल्सन के अनुसार, रोटेशन में या स्टीयरिंग में एक ही पहिया के साथ समस्याएं थीं। "आत्मा पर, दाहिने सामने का पहिया चालू नहीं होता, लेकिन यह कम होता। अवसर पर, यह बदल जाएगा लेकिन यह कम नहीं होगा। इसलिए हमने नासा लेसन लर्न को प्रस्तुत किया जिसमें कहा गया है कि हमें खराब छठे पहिये को छोड़ना शुरू करना चाहिए और भविष्य में केवल पांच पहियों वाले रोवर्स को बनाना चाहिए। ”

रिपोर्ट की समीक्षा करने के बाद, नेल्सन कहते हैं, "हमें जल्द ही पता चला कि नासा में कोई औसत दर्जे का भाव नहीं है।"

नासा के मार्स एक्सप्लोरेशन रोवर स्पिरिट का एक स्व-चित्र सौर पैनल दिखाता है जो अभी भी मंगल की धूप में चमकता है और रोवर के उतरने के दो साल बाद ही धूल का एक पतला लिबास लेकर लाल ग्रह की खोज शुरू कर देता है। (NASA / JPL- कैल्टेक / कॉर्नेल)

लेकिन, मुख्य अभियंता के अनुसार, यहां तक ​​कि रोवर के पहियों ने टेरामैक्निक्स के अनुशासन में मूल्यवान अंतर्दृष्टि प्रदान की है, जो अन्य ग्रहों पर ड्राइविंग करने की कुंजी है। “यह मैकेनिकल इंजीनियरिंग का कुछ गूढ़ क्षेत्र है जहां आप पहियों और इलाके के बीच की बातचीत का अध्ययन करते हैं और चीजें कैसे एम्बेडेड या अव्यवस्थित हो जाती हैं, या वे कैसे घूमते हैं और आगे और आगे बढ़ते हैं। हमारे मॉडलिंग और अनुभव के बीच हमने वहां वास्तविक योगदान दिया है। ”

अवसर जेपीएल इंजीनियरिंग का एक स्वर्ण मानक स्थापित करते हुए, बाद के सभी मंगल रोवर्स पर एक लंबी छाया डालता है। इसके गतिशीलता सॉफ्टवेयर के अनुकूलित संस्करणों का उपयोग रोवर्स क्यूरियोसिटी और आगामी मार्स 2020 पर किया जाता है। पंद्रह साल मंगल ग्रह की धूल की सावधानीपूर्वक माप और इसके प्रभाव भविष्य के मिशनों के लिए अमूल्य होंगे। और फिर रोवर का स्थायित्व है।

"हमने दूरी के लिए ऑफ-वर्ल्ड रिकॉर्ड बनाया है, " नेल्सन कहते हैं। “हम 45 किलोमीटर से अधिक चले गए हैं। लगभग दो साल पहले, हम पहले मंगल मैराथन के विजेता थे, और मुझे उम्मीद है कि हम आने वाले कुछ समय के लिए उस रिकॉर्ड को बनाए रखेंगे। मुझे ईमानदारी से नहीं लगता कि क्यूरियोसिटी के पास हमारे पास तक यात्रा करने की बहुत उम्मीद है, और यह वास्तव में स्पष्ट नहीं है कि मंगल 2020 तक या तो होगा। "

यात्रा की गई दूरी एक वैज्ञानिक गुणक है। "यह एक रोवर था जो लंबे समय तक चला था, " जेपीएल में एमईआर के परियोजना प्रबंधक जॉन कैलस कहते हैं। “नासा के पास एक आवश्यकता थी कि पूर्ण मिशन सफलता पाने के लिए, आपको कम से कम 600 मीटर की दूरी तय करनी होगी। इसलिए हमने एक किलोमीटर जाने के लिए इस रोवरिंग सिस्टम को डिजाइन किया- और हम पूरी तरह से चंद्रमा पर थे कि मंगल पर उस तरह की क्षमता हो। हमने कभी नहीं सोचा था कि हम 45 किलोमीटर से अधिक जा पाएंगे। हमने अब तक ड्राइव किया है।

नासा के मार्स एक्सप्लोरेशन रोवर ऑपर्च्युनिटी पर नयनाभिराम कैमरा (पंचम) का यह दृश्य एंडेवर क्रेटर के पश्चिम रिम के उस हिस्से की ओर दिखता है, जिसे रोवर ने 2014 की गर्मियों के दौरान दक्षिण की ओर बढ़ रहा था। (NASA / JPL-Caltech / Cornell Univ ./ एरिज़ोना स्टेट यूनिव।)

ईगल क्रेटर, जहाँ अवसर आया, भौगोलिक रूप से हेस्पेरियन काल में है - मंगल के इतिहास का मध्य काल, लगभग पृथ्वी पर आर्कियन इऑन के साथ समवर्ती। 2011 में, अवसर रोवर एंडेवर क्रेटर तक पहुंच गया, जो नोआचियन पीरियड रॉक है, जहां मंगल पर सबसे पुराने भूविज्ञान का अध्ययन किया जा सकता है। पिछले आठ साल बोनस मिशन की तरह रहे हैं, व्यावहारिक रूप से MER बेड़े में तीसरा वाहन है। कैलास कहते हैं, "एक अर्थ में, " इस रोवर को अब तक चलाकर, हम समय पर वापस ड्राइव करने और बहुत पुराने भूविज्ञान का अध्ययन करने में सक्षम थे। "

इस मिशन का सबसे बड़ा योगदान, कैलास कहता है, एक अमूर्त है। हर दिन, वैज्ञानिक और इंजीनियर जागते हैं और मंगल पर काम करने जाते हैं। हर दिन, कुछ नया सीखा जाता है और मंगल हमारी दुनिया का थोड़ा और हिस्सा बन जाता है। “जनवरी 2004 तक, हमारे पास मंगल पर ये सामयिक दौरे थे। सत्तर के दशक में वाइकिंग लैंडर्स। 1997 में पाथफाइंडर। हमने 1999 में पोलर लैंडर के साथ वापसी का प्रयास किया। एमईआर के साथ, हम न केवल मंगल ग्रह की सतह पर गए, बल्कि हम वहां रहे। हर दिन, मंगल की सतह के बारे में नई जानकारी किसी न किसी सतह संपत्ति से आ रही है। हमने मंगल की सतह के निरंतर, दैनिक अन्वेषण के युग में प्रवेश किया है। ”

बिना किसी सर्विस स्टेशन के पंद्रह साल का ऑपरेशन किसी भी वाहन के लिए एक आश्चर्यजनक, सफल खिंचाव होगा, अकेले मंगल के अमानवीय क्लैम में एक रोल कर सकता है। अवसर के लिए अभिवादन करने वाली तावी, जमी, मृत दुनिया को पृथ्वी की आंखों में पूरी तरह से बदल दिया गया है। एक बार जो अक्रिय चंद्रमा था, लेकिन लाल, अब एक ग्रह है जहां एक बार पानी स्वतंत्र रूप से और प्रचुर मात्रा में बहता है। सवाल अब नहीं है: क्या मंगल गीला था? रोवर अवसर ने वैज्ञानिकों को इसके बजाय पूछने में सक्षम किया: क्या उन पानी में कुछ तैर रहा था, और हम इसे कैसे ढूंढते हैं?