Nghệ sĩ minh họa của rover Spirit Mars của NASA. Spirit và người anh em song sinh của nó, Opporunity, đã hạ cánh trên Hành tinh Đỏ vào tháng 1/2004.
(Ảnh: © NASA / JPL)
Spirit là một trong hai chiếc máy bay trên sao Hỏa mà NASA ra mắt năm 2003 như một phần trong nhiệm vụ trị giá 800 triệu USD của công ty Mars Explective Rover (MER). Spirit đến Hành tinh Đỏ vào tháng 1 năm 2004, được giao nhiệm vụ tìm hiểu xem liệu sự sống có thể tồn tại trên Sao Hỏa hay không, tìm hiểu về khí hậu hiện tại và quá khứ của Hành tinh Đỏ, và mô tả đặc điểm địa chất của Sao Hỏa.
Bảo hành đã hứa với Spirit là 90 ngày sao Hỏa, hoặc sols, nhưng rover cuối cùng đã kéo dài hơn 2.200 sols, hay 2.266 ngày Trái đất. Spirit ngừng liên lạc với Trái đất vào ngày 22 tháng 3 năm 2010, sau khi nó bị mắc kẹt trong một cái bẫy cát. (Cơ hội sinh đôi của Spirit, Cơ hội, hoạt động cho đến tháng 6 năm 2018, cho đến khi không thể sạc pin do cơn bão bụi. NASA tuyên bố Oppy đã chết vào tháng 2 năm 2019.)
Những cuộc thám hiểm của Spirit đã cung cấp cho các nhà khoa học cái nhìn đáng chú ý về lịch sử sớm và ẩm ướt của sao Hỏa.
Rất nhanh sau khi hạ cánh, Spirit đã tìm thấy bằng chứng sâu rộng về carbonate và hematite, các khoáng chất có liên quan đến môi trường nước. Rover đã vượt qua vô số khó khăn kỹ thuật (bao gồm cả bánh xe bị lỗi) và đưa dữ liệu khoa học trở lại Trái đất trong sáu năm.
Nhưng có một trở ngại mà Linh không thể vượt qua: một cái bẫy cát bất ngờ. NASA đã dành nhiều tuần cố gắng để giúp robot đến mặt đất an toàn hơn nhưng thực hiện rất ít. Bị mắc kẹt, rover cuối cùng đã ngừng truyền thông tin trở lại Trái đất vào ngày 22 tháng 3 năm 2010.
Rover đã để lại một kho thông tin khoa học về lịch sử của Sao Hỏa. Nó cũng mở đường cho một người đi đường mạnh mẽ hơn đi theo: Sự tò mò, một người đi lang thang tập trung vào việc tìm kiếm môi trường có thể ở được trên Hành tinh Đỏ. Sự tò mò là con đường dẫn đến rover Mars 2020 mới, nơi sẽ tìm kiếm các dấu hiệu của cuộc sống cổ xưa.
Theo nước
Spirit là một trong những bộ tàu vũ trụ trong làn sóng thám hiểm sao Hỏa thứ hai của NASA. Cơ quan này đã gửi một số nhiệm vụ lên Sao Hỏa trong những năm 1960 và 1970 nhưng tạm dừng sau khi tàu đổ bộ Viking 1 và Viking 2 không mang lại bằng chứng rõ ràng về cuộc sống hiện tại hoặc quá khứ.
Theo cơ quan này, sự quan tâm đến Sao Hỏa đã được khơi dậy trong những năm 1980 và 1990, các nhà nghiên cứu về Trái đất đã phát hiện ra các vi khuẩn không chỉ sống sót mà còn phát triển mạnh trong môi trường khắc nghiệt của các miệng núi lửa dưới nước. Khám phá này rất thú vị vì hình ảnh Viking cho thấy bằng chứng có thể là khu vực này có nước trong quá khứ.
NASA đã gửi Công cụ khảo sát toàn cầu Sao Hỏa (MGS) đến hành tinh vào năm 1996 để vạch ra các vị trí nước có thể, và cơ quan này cũng đã gửi sứ mệnh rover Mars Pathfinder và Sojourner đến bề mặt sao Hỏa vào năm 1997 với thành công khoa học lớn, vì nó đã tìm thấy những tảng đá tròn. có khả năng được định hình bởi nước trong quá khứ cổ đại.
Phát hiện này đã thu hút sự quan tâm của nhiều người trên sao Hỏa và vào tháng 1 năm 2004, NASA đã đưa ra Tinh thần và Cơ hội. Được biết đến chính thức hơn với tên gọi thám hiểm sao Hỏa, máy móc đã nhận được tên của họ từ Sofi Collis, 9 tuổi, người chiến thắng trong một cuộc thi đặt tên.
Tinh thần và cơ hội mang theo một bộ sưu tập lớn các thiết bị khoa học. Các thiết bị trên mỗi rover bao gồm một camera toàn cảnh, một máy ảnh siêu nhỏ, máy ảnh kỹ thuật, ba máy quang phổ, một công cụ mài mòn đá và một mảng nam châm. Các rovers cũng có một cánh tay nhỏ cho phép họ có được hình ảnh và dữ liệu cận cảnh về các mục tiêu khoa học thú vị.
Đi cho Gusev
Phải mất hai năm đàm phán để các nhà khoa học và kỹ sư đồng ý về các địa điểm hạ cánh cho Cơ hội và Tinh thần. "Những nơi hấp dẫn nhất đối với các nhà khoa học (ví dụ, bên cạnh một vách đá, ví dụ, trong đó lịch sử của hành tinh được ghi lại trong các lớp đá trầm tích) thường là đáng sợ nhất đối với các kỹ sư bị buộc tội vì sự an toàn của robot", NASA viết về quá trình này.
Cơ hội nhắm vào một đồng bằng gọi là Meridiani Planum dựa trên một lớp hematit mà MGS phát hiện từ trên cao. Hematite là một oxit sắt thường hình thành trong nước. Và, hóa ra, Cơ hội tìm thấy rất nhiều hematit trên bề mặt.
Điểm đến của Spirit là miệng núi lửa Gusev, nằm trên một khu vực rộng lớn hơn Connecticut. Từ hình ảnh của MGS, các nhà khoa học nghi ngờ miệng núi lửa giữ nước trong quá khứ xa xưa. Gusev đã bị đào bởi một tiểu hành tinh hoặc sao chổi đã tác động đến hành tinh này sớm nhất là 4 tỷ năm trước.
Spirit là người đầu tiên trong số hai người rời khỏi Trái đất. Nó đã nổ tung trên một tên lửa Delta II 7925 từ Cape Canaveral, Florida, vào ngày 10 tháng 6 năm 2003 và hạ cánh xuống sao Hỏa bảy tháng sau đó, vào ngày 4 tháng 1 năm 2004.
Sau khi chụp một chiếc dù, người lái đã chăm sóc bề mặt trong một cái kén túi khí, lăn an toàn đến điểm dừng trên bề mặt - ngay trên mục tiêu ở Gusev. Cơ hội cũng hạ cánh an toàn và đúng chỗ, vào ngày 25 tháng 1.
Khởi động lại, nước và bánh xe
Spirit vẫn ngồi trong vỏ hạ cánh khi phát hiện dấu hiệu đầu tiên có thể có của nước ở xa: carbonate, thường hình thành trong môi trường ẩm ướt. "Chúng tôi đã tìm kiếm carbonate," Phil Christensen, một trong những nhà khoa học cho nhiệm vụ, nói trong một tuyên bố. "Chúng tôi có chúng. Chúng tôi sẽ đuổi theo chúng."
Nhưng trong vòng một tuần, Linh gặp rắc rối. Nó tạm thời ngừng gửi dữ liệu từ bề mặt vào ngày 21 tháng 1 năm 2004. Vài ngày sau, NASA xác định rằng máy tính của người điều khiển đã khởi động lại liên tục do lỗi phần mềm; nó đã khởi động lại hơn 60 lần trong ba ngày.
Cơ quan đã ổn định rover vào tháng 2 năm 2004. Sau đó, vào tháng 3, Spirit trúng một giải độc đắc: một tảng đá núi lửa có thành phần ám chỉ về một quá khứ đầy nước.
Ba tháng sau, NASA đã rất ngạc nhiên khi Spirit tình cờ gặp hematit, thêm bằng chứng cho khả năng có nước trong môi trường. Cơ hội cũng tìm thấy hematite tại địa điểm hạ cánh của nó ở giữa Sao Hỏa.
Đến cuối năm 2005, Spirit đã lái lên một địa danh gần đó, Đồi Chồng, để xem phong cảnh xung quanh nó. Đó là lần đầu tiên một người cưỡi ngựa leo lên một ngọn đồi trên hành tinh khác.
Khu vực này là một minh chứng cho lịch sử bạo lực ban đầu của sao Hỏa, NASA cho biết. Steve Squyres, một nhà khoa học hành tinh tại Đại học Cornell và nhà nghiên cứu chính cho các dụng cụ khoa học của nhà cầm quyền, cho biết: "Chúng tôi có địa hình ấn tượng này được bao phủ bởi cát và những tảng đá lỏng lẻo; sau đó, thường xuyên, một cửa sổ nhỏ vào nền tảng bên dưới". trong một tuyên bố.
Một trong những bánh xe của Spirit đã ngừng hoạt động vào tháng 3 năm 2006 khi người lái xe đang chạy đến một con dốc để có đủ ánh sáng mặt trời để kéo dài mùa đông. Các nhà khai thác của NASA quay trở lại Trái đất từ xa kéo bánh xe phía sau người lái, từ từ di chuyển Linh một giờ mỗi ngày khi sức mạnh của mặt trời cho phép. Spirit an toàn đến đích vào tháng 4 năm 2006.
Vị trí đã được chứng minh là một điểm tốt để dừng lại, như là rovertìm thấy khoáng chất thay đổi nước gần đó khi nó hoạt động trở lại vào cuối năm 2006.
Những năm sau đó trên sao Hỏa
Mặc dù những thách thức và cơ khí trên sao Hỏa, Thần hành trình 4,8 dặm (7,7 km) trong những năm của nó trên sao Hỏa - hơn một chục lần so với khoảng cách mà NASA lên kế hoạch cho rover để đi lại.
Trên thực tế, bánh xe bị trục trặc cuối cùng có ích cho nhiệm vụ: Vào tháng 3 năm 2007, NASA tuyên bố rằng chiếc máy bay đã khuấy động đất với lưu huỳnh và dấu vết nước trong đó, cho thấy có thể có các lò xo bốc hơi hoặc lỗ thông hơi núi lửa.
Năm tháng trôi qua, Spirit phát hiện ra nơi có thể bùng nổ núi lửa và sống sótmột cơn bão bụi lớn. Một cơn bão khác vào cuối năm 2008 đã làm giảm sức mạnh của Spirit xuống mức liên quan, nhưng người điều khiển đã vượt qua.
Gió sao Hỏa đã dọn sạch bụi vào tháng 2 năm 2009. Vào tháng 4, máy tính của Spirit bắt đầu gặp sự cố khởi động lại một lần nữa, với những khoảng thời gianNASA mô tả là "mất trí nhớ." Rover đã bắt đầu lái xe trở lại khi NASA làm việc để khắc phục vấn đề nhưng sau đó gặp phải một vấn đề thậm chí còn tồi tệ hơn: chìm cát. Vào ngày 23 tháng 4 năm 2009, người đi đường bất ngờ phá vỡ một lớp vỏ thành cát mềm hơn và không thể thoát ra được nữa.
NASA đã dành nhiều tháng để chạy mô phỏng và gửi các lệnh tới rover bị mắc kẹt, nhưng cơ quan này cũng đã thu thập dữ liệu trong khi rover đang đứng tại chỗ. Các quan chức của NASA đã rất vui mừng khi thấy cát có bazan, sunfat và silica trong đó - dữ liệu được tiết lộ cho người đi đường khi họ cố gắng thoát ra khỏi cái bẫy của nó. Một tuyên bố của NASA đã gọi vị trí này, được gọi là Troy, "một trong những nơi thú vị nhất mà Spirit từng có".
Vào ngày 31 tháng 12 năm 2009, NASA đã tính toán rằng có thể không có đủ năng lượng cho rover kéo dài mùa đông. Thông tin liên lạc cuối cùng của Spirit đến vào ngày 22 tháng 3 năm 2010 và người đi đường vẫn im lặng khi NASA dành nhiều tháng để ca ngợi nó.
"Các đánh giá của các kỹ sư trong những tháng gần đây cho thấy khả năng phục hồi liên lạc với Spirit rất thấp", các quan chức NASA cho biết trong một tuyên bố vào ngày 24 tháng 5 năm 2011. Trong mọi trường hợp, tài sản không gian được sử dụng để tìm kiếm Spirit sẽ sớm cần thiết cho Hành trình sao Hỏa sắp tới của NASA, Tò mò. Tháng đó, NASA đã kết thúc nỗ lực tiếp cận Linh.
Di sản của tinh thần
Trong khi Spirit ngừng liên lạc với Trái đất vào năm 2010, cơ hội sinh đôi của nó, Cơ hội, đã vượt xa điều đó. Cơ hội tiếp tục hoạt động tốt vào năm 2018 - khoảng 14,5 năm sau ngày hạ cánh - nhưng đã bị đình trệ trên bề mặt do một cơn bão bụi vào tháng 6 năm 2018.
Cả Cơ hội và Tinh thần đều lờ mờ trong truyền thuyết của NASA. Cả hai rovers đã cho thế giới thấy kỹ thuật và khoa học tốt như thế nào có thể khám phá ra những thông tin đáng kinh ngạc và có giá trị, chẳng hạn như bằng chứng sâu rộng về nước trên Hành tinh Đỏ.
Kinh nghiệm của NASA với máy động lực rất hữu ích với máy bay Curiosity mới hơn, xuất hiện trên bề mặt Sao Hỏa vào năm 2012 và đang nghiên cứu lịch sử của môi trường và nước có thể ở được trong Miệng núi lửa và Núi nhọn (Aeolis Mons). Các nhà khai thác sử dụng công việc khoa học của Spirit và Cơ hội để thông báo về sự tò mò của Curiosity. Ví dụ, Curiosity có thể cảm nhận khi nó ở trong vùng cát và được lập trình để dừng lại và yêu cầu các nhà khai thác của nó trên Trái đất giúp đỡ.
Hành trình trên sao Hỏa năm 2020 của NASA sẽ tìm kiếm các chất hữu cơ và bằng chứng khác về sự sống cổ xưa trên bề mặt sao Hỏa. Một trong những địa điểm hạ cánh tiềm năng của nó là miệng núi lửa Gusev, nơi người cai trị tinh linh gặp sự sụp đổ của nó.
"Phát hiện rằng suối nước nóng chảy ở đây [Miệng núi lửa Gusev] là một thành tựu lớn của Mars Explective Rover, Spirit", các quan chức NASA cho biết khi mô tả các địa điểm hạ cánh tiềm năng. (Nhóm năm 2020 cuối cùng đã chọn một địa điểm khác cho nhiệm vụ - Miệng núi lửa Jezero, nơi tổ chức một đồng bằng sông trong quá khứ cổ đại.)
Spirit vẫn là một nhiệm vụ quan trọng đối với NASA, bởi vì người đi đường đã cho thấy sự hiện diện của nước trên Sao Hỏa và giúp đặt nền móng cho các sứ mệnh Sao Hỏa trong tương lai.
