Марсоход Curiosity завершает цикл исследований Марса за 2012 год. В результате движения в недавние дни, им был осмотрен новый тип поверхности, который наблюдался со спутника. Марсоход выбрал себе цель для предстоящего использования своей дрели и получения образца твердой породы. Сам процесс бурения начнется уже в 2013 году, а команда марсохода готовится отправиться на рождественские каникулы.
Место, названное Гленелг, было выбрано как промежуточная цель исследования, перед реализацией главной задачи — изучения горы Шарпа (Эолиды). Гленелг показался ученым интересным тем, что небольшой участок кратера Гейла имел три типа разной поверхности. Один сегмент носил следы аллювиального формирования, т.е. был образован под воздействием воды — на него была произведена посадка. Второй — был определен со спутника как очень твердый тип грунта с высокой степенью термальной инерции, присущей скальным породам — там марсоход остановился сейчас. Третий тип поверхности гораздо древнее двух предыдущих. Это видно по значительно большему количеству мелких метеоритных кратеров на его поверхности. (Подробнее о геологии кратера Гейла).
Участок, который имел твердую поверхность и высокую термальную инерцию — это низина, названная Yellowknife Bay. Yellowknife — это городок в Канаде, из которого начинались многие геологические экспедиции американских геологов, и в честь него назвали место посадки. «Залив Йеллоунайф» получил название от того, что выглядел как пересохший водоем.
«Водоем» слева внизу. Голубоватая горизонтальная полоса по центру — базальтовые пески.
Спуск туда начался еще в сентябре, но Curiosity надолго задержался в участке Rocknest.
Там он занимался раскопками, исследовал марсианский песок и тестировал на нем все свои научные приборы. Там же сделал свой прекрасный автопортрет (кстати, там добавилась анимация движения манипулятора, где виден секретный прием с «исчезнувшей» рукой). Наконец, после того как исследования главными аналитическими научными инструментами CheMin и SAM были завершены, марсоход двинулся дальше.
Проехав 20 метров он снова остановился. И задержался на неделю. На этот раз он занял удобную позицию, чтобы внимательно отснять Yellowknife Bay.
В это же время была предварительно названа цель для первого применения сверла. Точку назвали Point Lake.
Про сверло надо рассказать отдельно.
Частично инструмент повторяет обыкновенный бытовой перфоратор. Работает по такому же принципу. Только если в случае строительных работ, раздробленный материал стены требуется выбрасывать, чтобы не препятствовать вращению сверла, для Curiosity этот порошок и интересен. Поэтому для его получения предусмотрено специальное устройство.
Бур вращается внутри втулки, в которую попадает порошок, образующийся в результате сверления породы. Благодаря спиральным канавкам бура, порошок продвигается внутри втулки и попадает в двойную камеру. Из камеры, набранная порода выводится наружу и попадает в трубку устройства CHIMRA (видна слева).
О CHIMRA я уже рассказывал когда шла речь о первых заборах грунта ковшом. Но можно немного повториться. Это устройство в «башне»(turret) манипулятора. Его предназначение — это просеивание измельченной марсианской породы, для подготовки образца к загрузке во внутренние приборы марсохода.
Для CheMin требуется порошок с размером крупинок не более 150 мкм. SAM менее требовательный, ему подходят крупинки до 1 мм. Для того, чтобы подготовить и те и другие образцы требуется немало усилий и инженеров-конструкторов, и операторов марсохода. Просеянный образец попадает внутрь, через воронки грунтозабороного устройства, которые в другое время закрываются крышками.
Особенность устройства дрели, обуславливает очень тщательный процесс выбора подходящего участка и самого бурения.
При излишне интенсивном внедрении в грунт, втулка может легко забиться. Дома можно легко вытянуть сверло из отверстия, и избавиться от лишней крошки, а на Марсе это дело окажется очень проблематичным.
Если сверло встретит слишком мягкий участок породы или вообще полость, то резкий рывок вперед мог бы вообще повредить дрель или сервоприводы манипулятора. Для страховки от такого происшествия, по бокам от сверла расположены два упора, которые предохранят от чрезмерных рывков и ударов.
Еще один важный фактор — смещение объекта бурильных работ или самого марсохода. Если образец не будет надежно закреплен, а марсоход не будет стоять на горизонтальной поверхности, а сцепка с грунтом его колес не будет надежной, то нажим может вызвать смещение и изменения угла отверстия. Если этот момент не будет определен, то дрель или сверло может быть повреждено, что опять-таки будет очень прискорбно, в условиях другой планеты.
У марсохода есть запасные сверла, но дрель всего одна, и рассчитывалась она минимум на 20 проделанных отверстий. Может сделает больше, если NASA будет очень щепетильно в проведении работ.
Слева внизу — один из двух пеналов с запасными сверлами.
Любопытно, что самой опасной находкой для бура Curiosity стала бы жидкость. Многие до сих пор уверены, что марсоход ищет воду, а уж «оригинальных» шуток про нефть не избежать когда прозвучит новость «США приступила к бурению Марса». При этом любая жидкость превратит грунт в грязь, которая необратимо загрязнит внутренние полости дрели или CHIMRA. Даже если отверстия не забьются полностью, налипшая грязь будет постоянно сказываться на чистоте результатов исследования всех последующих образцов.
Жидкой воды на Марсе, в кратере Гейла быть не должно. По крайней мере на глубине 5 см, на которую забирается бур. Но некоторые минералы, в том числе древняя глина, найти которую мечтает NASA, могут содержать воду в связанном состоянии. В результате, возрастание давления или температуры может привести к высвобождению небольшого количества воды. Чтобы этого не произошло, перед принятием решения о запуске дрели, ученые проведут полномасштабный анализ образца.
Как раз возле первого кандидата сейчас и замер Curiosity. NASA проигнорировало Point Lake, марсоход двинулся дальше по заливу в поисках интересного участка, и нашел его за несколько дней.
Первое впечатление таково, что это какая-то осадочная, а не вулканическая порода. Так, что ее исследование может оказаться гораздо перспективнее с точки зрения обнаружения органики. В глине углеводороды сохранились бы лучше, но и здесь могут быть очень интересные находки.
По сообщениям NASA сам процесс бурения начнется после Нового Года (или Рождества, сложно сказать, что означает их «после праздников», будем надеяться, что они у них не две недели занимают). Сам же буровой процесс длится от 1 до 2 месяцев. Такой долгий срок обусловлен именно теми причинами, которые описаны выше: долгий процесс анализа кандидата, медленное бурение, постоянный контроль положения сверла, марсохода, камня.
Пока же марсоход выбирал свою цель и двигался по дну «залива», им было обнаружено немало интересных объектов для исследования.
Одну находку, даже геологи комментируют со словами «Надеюсь Cutiosity не собирается заглянуть в него, а то я видел что-то похожее в фильме…»
Ложный цвет для повышения детализации.
Такие пузыри, в некоторых случаях напоминающие вылупившееся яйца, стали встречаться только когда марсоход приблизился к «берегу» «залива». На дне же, его ждал другой сюрприз:
Камни с белыми прожилками достаточно часто встречаются и на Земле. Такие слои возникают, когда основная порода трескается, а трещины заполняет другой минерал. Чаще всего такое происходит под воздействием воды. Учитывая, что большая часть геологической истории, богатая на жидкую воду, связана с образованием сульфатов, данный белый минерал может оказаться гипсом (CaSO4•2H2O). Поскольку гипс богат водой, его присутствие может быть косвенно определено прибором DAN, который сканирует грунт под Curiosity на предмет содержания водорода.
Форма трещин позволяет геологам предполагать, что это трещины синерезиса. Это особая форма трещин, которая возникает на дне водоемов не в результате высыхания, а в результате изменения степени солености воды. Если набраться смелости и продолжить дальше размышления об истории этого водоема, то можно вспомнить, что как раз смена геологических эпох с Нойской (Noachian) на Гесперид (Hesperian) характеризуется как раз насыщением марсианской воды солями серы и хлора из-за извержения вулканов. Однако, гипотеза, что этому «заливу» — три миллиарда лет кажется слишком уж невероятной.
Такие же прожилки видны и на камне, который будут бурить, так что скоро мы будем иметь богатую информацию о геологии этого места.
UPD: геологи отказались от буровых работ в этой точке и продолжили поиск подходящего участка.
