Mille jours sur Mars: dysfonctionnements et échecs du rover Curiosity

Un millier de solos martiens ont été enroulés par le chronomètre Curiosity rover. Dans les jours terrestres, cela est encore plus obtenu. Il semblait tout récemment qu'il venait d'atterrir sur Mars dans des clubs de poussière, dépliant le mât, pétrissant le manipulateur, regardant de près et tirant sur Mars ... Mais près de la moitié des années martiennes et près de trois années terrestres ont déjà éclaté. Pendant ce temps, Curiosity a réussi à couvrir 10,6 km, à creuser plus de deux douzaines de puits, à trouver du méthane dans l'atmosphère, de la matière organique et des nitrates dans le sol, à mesurer le rayonnement dans l'espace et à la surface, à prendre près de 250 000 photographies de la planète rouge. Mais la ressource de la technologie n'est pas éternelle et les produits des mains humaines, même parfaits, ne sont pas parfaits. Par conséquent, l'histoire du rover est également une chronique de dysfonctionnements, de dommages, de pertes et de la lutte héroïque de l'équipe Curiosity pour des opportunités et des fonctionnalités.

Atterrir le rover était risqué, au bord de l'aventurisme. Abaisser le rover sur des cordes avec une plate-forme de fusée planant immobile au-dessus de la surface de la fusée est un autre problème. C'était un miracle que l'équipe de débarquement ait généralement proposé un tel programme à un conseil technique. Vous devez faire confiance à vos ingénieurs pour approuver ce numéro de cirque sur une autre planète.

Capteur de vent REMS



Malgré la longueur des câbles, l'atterrissage s'est déroulé dans la poussière et les débris soulevés par des jets de roquettes, de sorte que les éléments les plus sensibles du rover, comme les caméras, étaient protégés par des couvertures. Les capteurs de vent de la station climatique espagnole Rems, dépassant sur le mât «cou», se sont révélés être sans protection. Et la première perte détectée était l'un des capteurs. Qu'il ait été endommagé par le sable et la poussière lors de l'atterrissage ou souffert de charges dynamiques lors de l'atterrissage, ils ne l'ont pas découvert. Mais pour l'avenir, nous avons décidé de ne pas oublier les bouchons des capteurs.

Ordures dans le manipulateur



Les prochains mois après l'atterrissage ont réussi les tests, tous ensemble. Curiosity a parcouru les 400 premiers mètres, déplié le bras manipulateur, testé le spectromètre canadien APXS et la macro caméra MAHLI, et a atteint l'endroit appelé Rocknest. Ici, ils ont décidé de découvrir un nouveau groupe d'instruments et d'outils.

Expansion du manipulateur, préparé pour la première fois pour ramasser le sol. La boîte à outils du manipulateur est équipée d'un seau à ces fins, mais il existe également une perceuse qui ressemble à une perceuse domestique. Pour commencer, nous avons allumé le vibrateur dans le perforateur et un objet a sauté du manipulateur. Les premières pensées de panique ont été dissipées par la prise de vue avec la caméra MAHLI - l'objet tombé était probablement un morceau d'isolation thermique, dans lequel le rover était enveloppé pendant le vol.

Fausse réponse organique



Avec prudence, Curiosity a commencé à ramasser la poussière martienne, à la tamiser et à la charger dans les appareils intérieurs. À l'intérieur, il possède deux appareils complexes, grâce auxquels ce rover est officiellement appelé le laboratoire scientifique martien. Le laboratoire abrite un diffractomètre à rayons X CheMin et un chromatographe en phase gazeuse SAM.

CheMin a effectué les tests sans problème, mais SAM - a fait sensation - a trouvé des chlorométhanes - un composé organique dans une poignée de poussière! Au début, les géologues ont fait plusieurs déclarations irréfléchies sur la découverte sensationnelle, puis ils l'ont réalisée.

Ici, nous faisons une petite digression. Pour comprendre l'essence de l'incident, vous devez comprendre un peu la structure de l'appareil SAM. Cet appareil ne peut pas analyser directement le sol, il ne peut qu'étudier les gaz qui se dégagent de ce sol. Afin que Mars fournisse du gaz, SAM est équipé d'un four à micro-ondes, qui peut chauffer des échantillons de sol à 1100 degrés Celsius. Mais certaines substances issues d'une telle étude peuvent se désintégrer en composés plus simples et ne pas atteindre le détecteur. Dans ce cas, SAM est équipé de plusieurs cellules avec un solvant organique liquide (MTBSTFA), dans lesquelles il était censé abaisser les échantillons de sol, et déterminer quels gaz seront libérés de leur interaction.



Il s'est avéré que l'un des conteneurs était dépressurisé, probablement pendant l'atterrissage. Le premier rover de la NASA, avec son premier souffle, a saisi les matières organiques d'origine terrestre mélangées aux gaz martiens. En somme, une sensation.

Après une telle gêne, les scientifiques ont pompé à plusieurs reprises l'atmosphère martienne à travers l'analyseur de gaz, posé des portions renforcées de terre et torréfié tout ce qui en était possible. En conséquence, nous nous sommes débarrassés de l'excès de polluant et avons appris à isoler ses résidus dans les échantillons étudiés. Après cela, ils ont parlé de matières organiques seulement deux ans plus tard, lorsqu'ils ont pu confirmer la pureté des preuves lors d'expériences répétées.



L'événement du proton et le changement d'ordinateur

Avant d'avoir encore à gérer le polluant, Curiosity a survécu à l' événement du proton solairequi a assommé son ordinateur. Les ingénieurs ont passé plusieurs semaines à réanimer la voiture, ont basculé le rover sur le deuxième ensemble d'ordinateurs de bord et y travaillent toujours.

Dommages aux roues



Ayant traité le sol et un dysfonctionnement du système, Curiosity a pris la route. Les premiers kilomètres parcourus ont probablement révélé le défaut le plus dangereux - la marge de sécurité insuffisante du tablier de roue. Les trous sont devenus visibles sur les roues et chaque nouveau kilomètre a ajouté de nouveaux trous, élargissant les anciens.

Malgré la dynamique terrifiante, il est trop tôt pour parler de la menace de mettre fin à la mission. La chose la plus importante est le cadre. L'épaisseur de la feuille de roue n'est que de 0,75 mm, et le cadre est déjà de 3 mm, et il tient. Les roues sont usinées en alliage d'aluminium et montées sur des rayons amortisseurs incurvés en titane. Chaque roue, en plus du protecteur de cadre, a trois jantes, deux fines sur les bords et une épaisse sur laquelle les rayons sont fixés.



En voyant les premiers trous, les ingénieurs du projet ont été très surpris. Selon leurs calculs, de tels dommages ne devraient pas l'être. Ils ont pris l'Épouvantail - un modèle au sol pour tester le système de mouvement du rover - et l'ont conduit sur une planche avec un clou martelé. La roue est montée sur un clou et s'est figée. Les trous ne fonctionnaient pas. Les mathématiques n'ont donc pas trompé. Mais comment, Holmes?



D'autres tests ont révélé un point faible - la disposition du chariot à roues a conduit au fait que les roues avant et centrale avaient une charge accrue sous l'influence des moteurs du rover. Ceux. les roues sont déchirées non pas parce que les pierres sont plus dures que les clous et le rover est trop lourd, mais parce que le rover lui-même s'appuie sur les pierres aidant la gravité martienne avec ses moteurs. Cela explique également le fait que les roues arrière du rover n'ont pratiquement pas de dommages et de trous traversants, bien que la masse soit répartie uniformément.



Quelques centaines de mètres, Curiosity a reculé, et même cela n'a pas entraîné de dommages importants aux roues arrière. Et en mode de conduite normal, les ingénieurs essaient de choisir soigneusement un itinéraire et inspectent régulièrement les roues à l'aide du manipulateur. Cela, à son tour, augmente l'usure des articulations du "bras", nous ne pouvons qu'espérer que les développeurs ont pris en compte les problèmes de la génération précédente de rovers et ajouté une marge de sécurité excessive. ( Une discussion détaillée du sujet ).

Détérioration de la qualité de prise de vue



Il y a environ un an, une baisse de la qualité de la prise de vue de la caméra du mât gauche est devenue notable. Périodiquement, leur qualité diminue lorsque le mobile est retardé pendant une longue période à un endroit et que la poussière s'accumule sur les fenêtres. Les secousses lors du déplacement ou les vibrations du foret vous permettent de nettoyer les lentilles. Mais pas pour le moment. La matrice de la caméra de gauche a ajouté du bruit et une bande lumineuse étirée sur toute la verticale de l'image. Bien qu'il n'interfère pas beaucoup et lors du collage de panoramas, il est généralement bloqué par les images voisines, mais aucune amélioration n'est à attendre.

Échec de la mise au point automatique ChemCam



Il y a six mois, les géologues de la NASA ont commencé à se plaindre de la mise au point automatique de la caméra ChemCam. Cette caméra est également un spectromètre laser à distance. Le faisceau laser du spectromètre a chauffé les échantillons d'essai à un état de plasma, la caméra s'est concentrée sur le flash et la lumière plasma a été dirigée vers le spectromètre.

Après l'échec du laser AF auxiliaire, les analyses ont dû être effectuées presque manuellement: sur la base d'un calcul préliminaire de la portée, les paramètres de l'appareil photo ont été définis, puis une série de bombardements a été effectuée avec des mesures étape par étape.



Ainsi, la géologie à distance s'est poursuivie, mais il a fallu plus de temps à ChemCam pour extraire l'énergie des batteries. Mais en mai, la prochaine mise à jour du logiciel est arrivée sur le rover Mars, et la caméra a de nouveau fonctionné comme il se doit! Certains abonnés de la communauté"Curiosity Mars rover" était perplexe et ravi des capacités de la NASA: "Comment réparer une défaillance matérielle du logiciel?".



Il s'est avéré que le laser «viseur» défectueux n'a jamais été réparé, mais, comme c'est souvent le cas avec la NASA, le dysfonctionnement d'un appareil a été compensé par l'expansion des capacités d'un autre appareil. Maintenant, la prise de vue, ainsi qu'après l'échec, s'effectue selon le ciblage approximatif. Ensuite, l'appareil photo prend une série de prises de vue avec différentes profondeurs de champ, et le nouveau programme sélectionne les plus nettes de cette série. L'appareil photo revient aux paramètres qui ont réussi à obtenir la photo la plus nette, et après cela, il y a déjà un tir laser.

Court-circuit du dispositif de forage



Un autre mauvais symptôme est apparu lors du dernier forage, il y a quelques mois. Au moment où le vibreur a été allumé, un court-circuit l'a glissé et le mobile est passé en mode sans échec. Le danger potentiel inhérent à la conception du dispositif de forage est connu depuis longtemps. Mais il n'y avait pas de temps pour les retouches, les ingénieurs n'ont donc posé qu'un circuit alternatif qui, à l'avenir, devrait protéger l'appareil. Mais les raisons du premier court-circuit, semble-t-il, n'ont pas été élucidées. Au moins après quelques jours d'arrêt, le rover a continué de fonctionner comme si de rien n'était.

Si vous n'avez rien oublié, voici aujourd'hui une liste complète des dysfonctionnements et des échecs du rover Curiosity. Pas tant pour mille jours sur Mars, il faut rendre hommage à ses créateurs. Cependant, ils ont étudié pendant près de vingt ans, lancé trois rovers plus petits, plus deux stations de descente, dont l'une était enduite d'une couche mince sur le pôle Sud de Mars, mais ils ont appris la même chose.

Malgré la marge de sécurité inhérente au rover, son histoire ne se résume pas seulement à de nouvelles découvertes et observations, mais également à une liste croissante de défaillances, de défaillances et d'erreurs. Le prix amer pour la joie d'un voyage passionnant sur la planète rouge qu'il nous donne.

Vous pouvez en apprendre davantage sur chaque étape du chemin Curiosity auprès de la communauté Curiosity Mars Rover ou Twitter .