Cơ hội thám hiểm sao Hỏa của NASA đã sử dụng máy ảnh toàn cảnh (Pancam) của nó trong các nhiệm vụ 1282 và 1284 (ngày 2 tháng 9 và ngày 4 tháng 9 năm 2007) để đưa hình ảnh kết hợp vào chế độ xem khảm này của người đi đường. Chế độ xem hướng xuống bỏ qua cột buồm mà máy ảnh được gắn. Hình ảnh phát hành ngày 17 tháng 2 năm 2012.
(Ảnh: © NASA / JPL-Caltech / Cornell)
Người đi đường Cơ hội đã làm việc trên Sao Hỏa từ tháng 1 năm 2004 đến tháng 6 năm 2018, khi một cơn bão bụi quái vật làm câm lặng con robot có kích thước bằng xe golf.
Ban đầu dự định 90 ngày qua, máy trườn hơn khoảng cách của một marathon (26,2 dặm, hoặc 42,1 km) trong cuộc sống lâu dài và tài năng của mình. Tại thời điểm cái chết của nó, odometer của rover đọc 28,06 dặm (45.16 km).
Một trong những phát hiện khoa học lớn nhất của Cơ hội là xác nhận sự hiện diện của nước đọng trên Sao Hỏa trong thời gian dài. Rover đã phát hiện ra sự hiện diện của hematit, thạch cao và các loại đá khác trên Sao Hỏa có xu hướng hình thành trong nước trên Trái đất và cũng tìm thấy bằng chứng về các hệ thống thủy nhiệt cổ đại.
Cơ hội cũng cho thấy có thể vận hành một chiếc rover trong hơn một thập kỷ trên một hành tinh khác, khắc phục các vấn đề về kỹ thuật và lái xe khi nó tiếp tục thực hiện công việc khoa học.
Cơ hội rơi vào im lặng khi một cơn bão bụi toàn cầu quét qua Sao Hỏa vào tháng 6 năm 2018. Người đi bộ cần năng lượng mặt trời để hoạt động và trong những cơn bão bụi lớn có quá nhiều hạt trong không khí để cho phép ánh sáng mặt trời chiếu tới các tấm pin mặt trời của Cơ hội. NASA đã cố gắng đánh thức Cơ hội trong nhiều tháng nhưng không bao giờ có phản hồi, và cuối cùng thì người được tuyên bố là đã chết vào tháng 2 năm 2019.
Cơ hội đã tạo ra một di sản khoa học to lớn sẽ giúp ích cho công việc của người đi đường Curiosity vẫn còn hoạt động của NASA và người đi trên sao Hỏa 2020 sắp tới.
Tóm tắt nhiệm vụ và thiết kế
Cơ hội và người anh em song sinh của nó, Spirit, được phát triển như một phần của chương trình thám hiểm sao Hỏa của NASA. NASA đã gửi nhiều nhiệm vụ đến Hành tinh Đỏ từ những năm 1960, với một số nhiệm vụ nổi bật bao gồm Mariner 9 (quỹ đạo đầu tiên), Viking 1 và Viking 2 (tàu đổ bộ đầu tiên) và Sojourner / Pathfinder (người đi đầu tiên). Trong hai thập kỷ qua, NASA đã tập trung vào việc gửi một sứ mệnh sao Hỏa càng thường xuyên càng tốt, điều đó có nghĩa là cứ hai năm một lần vào thời điểm Trái đất và Sao Hỏa đến gần nhau trên quỹ đạo của chúng.
Mục tiêu chính của hai máy bay, theo NASA, là xác định xem liệu sự sống mà chúng ta biết có thể phát sinh trên Sao Hỏa hay không (tập trung đặc biệt vào việc tìm kiếm nước cổ đại) và mô tả khí hậu và địa chất của Sao Hỏa. Thông tin mà các rovers thu thập được sẽ được tăng cường bằng các quan sát từ quỹ đạo - chẳng hạn như những thông tin được thu thập bởi Tàu quỹ đạo trinh sát sao Hỏa của NASA - và sẽ thông báo cho các sứ mệnh trong tương lai tới Hành tinh Đỏ.
Các tàu thám hiểm sao Hỏa nhận được tên của họ từ Sofi Collis, 9 tuổi, người chiến thắng trong cuộc thi đặt tên do NASA tổ chức (với sự hỗ trợ của Hiệp hội hành tinh và tài trợ từ nhà sản xuất đồ chơi Lego). Collis sinh ra ở Siberia được nhận nuôi từ năm 2 tuổi và chuyển đến sống cùng gia đình mới của cô tại Scottsdale, Arizona.
"Tôi từng sống trong một trại trẻ mồ côi", Collis viết trong bài luận chiến thắng của mình. "Trời tối và lạnh và cô đơn. Vào ban đêm, tôi nhìn lên bầu trời lấp lánh và cảm thấy tốt hơn. Tôi mơ mình có thể bay đến đó. Ở Mỹ, tôi có thể biến mọi giấc mơ của mình thành hiện thực. Cảm ơn vì 'Thần' và cơ hội.'"
Tàu thám hiểm sao Hỏa ra mắt năm 2003 - Cơ hội vào ngày 7 tháng 7 và Spirit vào ngày 10 tháng 6 - trên các tên lửa Delta II. Họ bắt đầu cuộc hành trình dài 283 triệu dặm (455,4 triệu km) để săn lùng nước trên sao Hỏa. Chi phí 800 triệu đô la cho hai chiếc rovers đã bao gồm một bộ dụng cụ khoa học, bao gồm máy ảnh toàn cảnh, máy ảnh siêu nhỏ, máy ảnh kỹ thuật, ba máy quang phổ, công cụ mài mòn đá và mảng nam châm. Các rovers cũng có một cánh tay nhỏ cho phép họ có được hình ảnh và dữ liệu cận cảnh từ các mục tiêu khoa học thú vị.
Làm việc sớm trên sao Hỏa
NASA bị hấp dẫn bởi một lớp hematit mà Công cụ khảo sát toàn cầu quay quanh Sao Hỏa phát hiện từ trên cao, nằm trên Meridiani Planum tại xích đạo sao Hỏa và quyết định đó sẽ là nơi hạ cánh của Cơ hội. Do hematit (một oxit sắt) thường hình thành ở một khu vực có nước, NASA đã tò mò về cách nước đến đó ở nơi đầu tiên và nơi nước chảy.
Chiếc máy bay có trọng lượng 384 pound đã thực hiện lần tiếp cận cuối cùng tới Sao Hỏa vào ngày 25 tháng 1 năm 2004. Nó lao qua bầu khí quyển sao Hỏa, bật ra một chiếc dù và sau đó nhảy lên bề mặt trong một cái kén túi khí. Cơ hội dừng lại ở một miệng hố nông chỉ rộng 66 feet (20 mét), khiến các nhà khoa học thích thú khi những bức ảnh đầu tiên chiếu lại từ Hành tinh Đỏ.
"Chúng tôi đã ghi được một lỗ hổng liên hành tinh trị giá 300 triệu dặm", Steve Squyres, một nhà khoa học hành tinh tại Đại học Cornell và là nhà điều tra chính cho các thiết bị khoa học của nhà cầm quyền, cho biết trong một bản tin ngay sau khi hạ cánh.
Vào đầu tháng 3, chỉ sáu tuần sau khi hạ cánh, Cơ hội đã xác định được một mỏm đá cho thấy bằng chứng về một quá khứ lỏng. Các tảng đá tại Guadalupe (một khu vực trên Sao Hỏa) có sunfat, theo NASA, cũng như các tinh thể mọc bên trong các hốc - cả hai dấu hiệu của nước. Spirit tìm thấy carbonate và hematite, nhiều bằng chứng về nước, cùng tuần đó. Cơ hội cũng tìm thấy hematit bên trong những quả cầu nhỏ mà NASA gọi là "quả việt quất" vì kích thước và hình dạng của chúng. Với một trong những quang phổ kế của nó, Cơ hội tìm thấy bằng chứng về chất sắt bên trong một nhóm quả việt quất khi so sánh nó với tảng đá trần trụi bên dưới.
Trước khi tháng ba kết thúc, Cơ hội đã phát hiện thêm bằng chứng về nước, lần này là từ hình ảnh của một mỏm đá có thể hình thành từ một mỏ nước mặn trong quá khứ cổ đại. Clo và brom được tìm thấy trong đá giúp củng cố lý thuyết.
Đó là một khởi đầu tích cực cho nhiệm vụ của Cơ hội - và người đi đường thậm chí không rời khỏi miệng núi lửa nơi nó đã hạ cánh. Trước khi nhiệm vụ chính kéo dài 90 ngày của Cơ hội kết thúc, người đi bộ có kích thước bằng xe golf đã rời khỏi miệng núi lửa Eagle và mạo hiểm đến mục tiêu khoa học tiếp theo cách đó khoảng nửa dặm: Miệng núi lửa bền bỉ. Nó phát hiện thêm nhiều dấu hiệu nước ở đó vào tháng 10 năm 2004.
Bị mắc kẹt trong cát
Một trong những khoảnh khắc nguy hiểm nhất của Cơ hội đã đến vào năm 2005, khi người đi lang thang bị sa lầy trên cát trong năm tuần. NASA đã đưa rover vào một "ổ đĩa mù" vào ngày 26 tháng 4 năm 2005, có nghĩa là rover không kiểm tra chướng ngại vật khi nó đi. Cơ hội sau đó lao vào một cồn cát cao 12 inch (30 cm), nơi mà người lái xe sáu bánh ban đầu gặp khó khăn khi thoát ra.
Để cứu người bị mắc kẹt, NASA đã chạy thử nghiệm trên một mô hình của máy động lực trong một "hộp cát" sao Hỏa mô phỏng tại Phòng thí nghiệm Động cơ phản lực. Dựa trên những gì họ học được trong hộp cát, các trình điều khiển rover sau đó đã gửi một loạt các lệnh đến Cơ hội. NASA đã mất khoảng 629 feet (192 m) vòng quay bánh xe trước khi nó có thể di chuyển về phía trước 3 feet (1 m), nhưng cuối cùng nó đã tự thoát ra vào đầu tháng 6 năm 2005, NASA cho biết.
NASA đã chọn cách di chuyển về phía trước theo từng bước cẩn thận hơn, điều này đặc biệt quan trọng vì Cơ hội đã mất toàn bộ việc sử dụng bánh trước bên phải (vì một động cơ lái bị kẹt) chỉ vài ngày trước khi nó bị kẹt trong cát. Chiếc rover vẫn có thể di chuyển tốt chỉ với ba bánh xe có thể lái được khác, NASA cho biết.
Kinh nghiệm về cơ hội trên cát đã có ích vào tháng 10 năm 2005, khi NASA phát hiện ra sự cố lực kéo bất thường vào ngày mặt trời sao Hỏa, hoặc sol, 603. Chỉ cần 16 feet vào một ổ 148 feet theo kế hoạch, một hệ thống kiểm tra trượt trên tàu sẽ tự động dừng máy bay khi nó bị mất lực kéo và vượt qua giới hạn được lập trình cho số vòng quay của bánh xe, theo NASA. Hai giây sau, Cơ hội đã tự xoay sở và tiếp tục.
Miệng núi lửa Victoria
Vào cuối tháng 9 năm 2006, sau 21 tháng trên Sao Hỏa, Cơ hội đã đến với Miệng núi lửa Victoria. Nó đi vòng quanh vành đai trong vài tháng, chụp ảnh và nhìn kỹ những tảng đá xếp lớp xung quanh miệng núi lửa. NASA sau đó đã đưa ra một quyết định táo bạo vào tháng 6 năm 2007 để có cơ hội bên trong miệng núi lửa. Đó là một rủi ro, vì không rõ liệu người đi đường có thể trèo ra lần nữa hay không, nhưng NASA cho biết khoa học này đáng giá.
"Sức hấp dẫn của khoa học là cơ hội để kiểm tra và điều tra các thành phần và kết cấu của các vật liệu tiếp xúc ở độ sâu của miệng núi lửa để tìm manh mối về môi trường ẩm ướt cổ xưa", NASA cho biết trong một bản tin mới. "Khi người đi lại di chuyển xa hơn xuống dốc, nó sẽ có thể kiểm tra những tảng đá ngày càng cũ hơn trong các bức tường lộ ra của miệng núi lửa."
Chuyến đi xuống đã bị gián đoạn bởi một cơn bão bụi nghiêm trọng vào tháng 7 năm 2007. Khả năng tạo năng lượng của Cơ hội đã giảm 80% chỉ sau một tuần khi các tấm pin mặt trời của nó bị phủ bụi. Cuối tháng, sức mạnh của Cơ hội giảm xuống mức quan trọng. NASA lo lắng rover sẽ ngừng hoạt động, nhưng Cơ hội đã kéo qua.
Mãi đến cuối tháng 8, bầu trời mới đủ để Cơ hội tiếp tục công việc và tiến vào miệng núi lửa. Cơ hội dành khoảng một năm lang thang qua miệng núi lửa Victoria, nhìn cận cảnh vào các lớp dưới đáy, mà các nhà khoa học nghĩ rằng có khả năng được hình thành bởi nước.
Cơ hội leo lên một cách thành công trong năm 2008 và bắt đầu một cuộc hành trình từng bước để Endeavour, một miệng núi lửa nằm 13 dặm (21 km). Điều đó có vẻ không xa, nhưng phải mất khoảng ba năm để đến đó, vì người đi đường đã dừng lại để xem xét các mục tiêu khoa học thú vị trên đường đi. Cơ hội đã đến miệng núi lửa vào tháng 8 năm 2011. Đến lúc đó, người anh em sinh đôi của nó, Spirit, đã chết trong một cái bẫy cát. (Nó đã bị mắc kẹt vào tháng 3 năm 2010 và NASA đã tuyên bố ngừng hoạt động vào năm 2011 sau khi mùa đông sao Hỏa trôi qua và cơ quan này không nghe thấy gì từ nhà cầm quyền bị mắc kẹt.)
Khám phá Endeavour và bộ nhớ đặt lại
Các cuộc kiểm tra lịch sử nước của Cơ hội vẫn tiếp tục tại Endeavour, với một ví dụ là cuộc thăm dò năm 2013 của một tảng đá có tên là Esper Esperance. Đá không chỉ có khoáng sét tạo ra bởi nước, mà còn có đủ chất lỏng để "tuôn ra các ion bị mất do các phản ứng đó", Scott McLennan, giáo sư tại Đại học Bang New York và là người lập kế hoạch lâu dài cho Cơ hội nhóm khoa học, cho biết tại thời điểm đó.
Trong năm 2014 và đầu năm 2015, NASA đã thực hiện một số nỗ lực để khôi phục khả năng bộ nhớ flash của Cơ hội sau khi gặp sự cố. Bộ nhớ flash cho phép người điều khiển lưu trữ thông tin ngay cả khi tắt nguồn, chẳng hạn như trong trường hợp có bão. Vào năm 2015, NASA đã quyết định tiếp tục hầu hết các hoạt động với bộ nhớ truy cập ngẫu nhiên, chỉ giữ dữ liệu khi bật nguồn của máy động lực. Vào thời điểm đó, NASA cho biết thay đổi duy nhất đối với các hoạt động sẽ yêu cầu Cơ hội gửi dữ liệu ưu tiên cao ngay lập tức thay vì lưu trữ dữ liệu để phân phối sau.
Mặc dù thất bại thường xuyên, cơ hội thiết lập một off-kỷ lục thế giới lái xe trong tháng 7 năm 2014 khi nó được thông qua thành công 25,01 dặm (40,2 km), vượt khoảng cách từ mặt trăng Lunokhod 2 rover điều khiển từ xa của Liên Xô vào năm 1973. Vào tháng Ba năm 2015, nó đã thông qua một mốc lớn: đi du lịch một khoảng cách marathon (26,2 dặm, hoặc 42,2 km) trên sao Hỏa.
Từ Endeavour xem bên trong của nó, rover đăng hình ảnh của sao chổi Siding Spring khi đối tượng đóng băng tăng tốc bởi sao Hỏa ở khoảng cách 87.000 dặm (139.500 km) vào tháng năm 2014. Vào tháng Giêng năm 2015, Cơ hội chụp ảnh từ một điểm cao trên vành của Endeavour, khoảng 440 feet (134 m) phía trên đồng bằng bao quanh miệng núi lửa. Sau đó, vào tháng 3 năm 2015, NASA đã thông báo rằng người đi lang thang - trong khi nhìn ra một khu vực có biệt danh Marathon Valley - đã nhìn thấy những tảng đá với thành phần không giống như những người khác được nghiên cứu bởi Spirit hoặc Cơ hội. Một trong những đặc điểm của đá là nồng độ nhôm và silicon cao. Thành phần này là lần đầu tiên những tảng đá như vậy được tìm thấy trên sao Hỏa.
Sau khi vượt qua mùa đông sao Hỏa, vào tháng 3 năm 2016, Cơ hội đã giải quyết được độ dốc cao nhất từ trước đến nay - độ nghiêng 32 độ - trong khi cố gắng tiếp cận mục tiêu trên Knudsen Ridge, trong khu vực Thung lũng Marathon. Khi các kỹ sư quan sát bánh xe của người trượt trên cát, họ quyết định từ bỏ mục tiêu và đi tiếp.
NASA tuyên bố họ sẽ kết thúc các hoạt động tại Thung lũng Marathon vào tháng 6 năm 2016 và nói thêm rằng Cơ hội gần đây đã có cái nhìn cận cảnh về "vật liệu thô, đỏ" ở sườn phía nam của thung lũng. Cơ hội làm trầy xước một số vật liệu này bằng một bánh xe, cho thấy một số hàm lượng lưu huỳnh cao nhất nhìn thấy trên Sao Hỏa. NASA cho biết bánh xe bị trầy xước có bằng chứng về magiê sunfat, một chất có thể kết tủa từ nước.
Bão bụi 2018
Vào cuối tháng 5 năm 2018, một cơn bão bụi khu vực trên Sao Hỏa đã mở rộng nhanh chóng. Bầu trời trở nên tối tăm vì Cơ hội khi cơn bão đạt tỷ lệ hành tinh vào ngày 20 tháng 6. Cơ hội, lúc đó vẫn có sức khỏe tốt và vẫn hoạt động tại Endeavour, lần cuối nói chuyện với Trái đất vào ngày 10 tháng 6, cho đến khi các tấm pin mặt trời không thể lấy đủ năng lượng để liên lạc. Chiếc rover dự kiến sẽ giữ đủ ấm qua cơn bão để sống sót, nhưng các nhà khoa học và kỹ sư đã đặt câu hỏi rằng chiếc rover phong hóa này có thể được phục hồi nhanh như thế nào, nếu có.
Khi những cơn bão xảy ra trên Sao Hỏa, những đám mây bụi khổng lồ ngăn ánh sáng mặt trời chiếu vào bề mặt. Mức tau cao hơn, thước đo độ mờ của khí quyển, chỉ ra rằng ít có ánh sáng mặt trời hơn cho Cơ hội. Rover yêu cầu một tau dưới 2.0 để sạc lại pin. Thông thường, tau tại trang web của Cơ hội là khoảng 0,5, NASA cho biết. Cơ hội đo được một tau là 10,8 vào ngày 10 tháng 6 năm 2018, ngày nó ngừng truyền trở lại Trái đất.
NASA tiếp tục lắng nghe tín hiệu từ Cơ hội trong nhiều tháng qua Mạng không gian sâu - một mạng lưới ăng-ten giao tiếp với tàu vũ trụ trên khắp hệ mặt trời. Không có tín hiệu nào được nhận, và Cơ hội cuối cùng đã được tuyên bố là đã chết vào tháng 2 năm 2019.
- Khám phá hệ mặt trời của NASA: Rovers thám hiểm sao Hỏa
- JPL: Sao Hỏa thám hiểm
