Οι διαχειριστές αποστολής για το πρόγραμμα Mars Exploration Rover ανακοίνωσαν αυτήν την εβδομάδα ότι το ρόβερ Spirit πιθανότατα δεν θα περιπλανηθεί ξανά στον Άρη. Αλλά αυτό δεν σημαίνει ότι η ζωή της τελείωσε. Ωστόσο, με το rover ουσιαστικά ακίνητο και κολλημένο σε μια παγίδα άμμου, αυτή τη στιγμή βρίσκεται σε μια πολύ ευάλωτη και δυνητικά «θανατηφόρα» κατάσταση καθώς πλησιάζει ο χειμώνας στο νότιο ημισφαίριο του Άρη. Το να στρέφετε τα ηλιακά πάνελ του ρόβερ προς τον ήλιο είναι κρίσιμο για να επιβιώσει το ρόβερ και η ομάδα του ρόβερ έχει μόνο μια χούφτα κινήσεις για να το κάνει. Και οι χειμώνες είναι μακρύι και σκληροί στον Άρη. «Οι θερμοκρασίες θα είναι πιο κρύες από οτιδήποτε έχει ξαναζήσει το Spirit», δήλωσε ο John Callas, διευθυντής έργου για την αποστολή MER. «Αυτή είναι μια πολύ πιο δύσκολη και επικίνδυνη κατάσταση για το Spirit και οδεύουμε σε ένα καθεστώς όπου το όχημα θα είναι πιο κρύο από ποτέ».
Τι αντιμετωπίζει η Spirit και ποιες είναι οι πιθανότητες της;
«Το πνεύμα θα αντιμετωπίζει μειούμενα επίπεδα ισχύος και πιθανότατα θα δούμε επίπεδα ενέργειας που θα πέφτουν κάτω από 160 watt ώρες», είπε η Κάλλας, που είναι το επίπεδο ισχύος που χρειάζεται να διατηρήσει το rover για να μπορεί να επικοινωνεί καθημερινά με τη Γη. «Εάν δεν μπορούμε να διατηρήσουμε αυτό το επίπεδο, αυτό θα προκαλέσει ένα σφάλμα χαμηλής ισχύος όπου το rover κλείνει ή τίθεται σε χειμερία νάρκη, λαμβάνοντας τα απαραίτητα μέτρα για τη διατήρηση όσο το δυνατόν περισσότερης ενέργειας. Όλα είναι απενεργοποιημένα εκτός από το κύριο ρολόι και όλα τα φωτόνια που χτυπούν τις ηλιακές συστοιχίες πηγαίνουν στη φόρτιση των μπαταριών».
Σε αυτό το σφάλμα χαμηλής κατανάλωσης, ένας χρονοδιακόπτης ξυπνά το rover περιστασιακά για να ελέγχει τα επίπεδα της μπαταρίας και εάν υπάρχει αρκετή ισχύς, το Spirit θα ξυπνήσει αρκετά για να δει πόσο φορτισμένες είναι οι μπαταρίες και θα προσπαθήσει να επικοινωνήσει με τη Γη. «Το πνεύμα θα είναι σαν μια πολική αρκούδα σε χειμερία νάρκη, πιθανώς για αρκετούς μήνες, ίσως της τάξης των 6 μηνών που το rover θα είναι σε αυτή την κατάσταση», είπε η Κάλλας. «Δεν θα είναι σαν το προσεδάφιο Phoenix όπου κλείνει σχεδόν εντελώς. Το rover θα είναι ακόμα ηλεκτρικά ενεργό, αλλά όχι με αρκετή ισχύ για να είναι ξύπνιο κάθε μέρα».
Η Κάλλας προέβλεψε ότι θα είναι στο χρονικό πλαίσιο Μαρτίου-Απριλίου εδώ στη Γη, όταν θα εξαντληθεί η ικανότητα επικοινωνίας με το ρόβερ επειδή δεν θα υπάρχει αρκετή ισχύς.
Κανονικά, το rover παραμένει αρκετά ζεστό απλώς με το να είναι «αναμμένο» και να τρέχει, όπως να τρέχετε το αυτοκίνητό σας το χειμώνα για να το ζεστάνετε. Αλλά δεδομένου ότι το rover θα κοιμάται βαθιά, οι θερμοκρασίες στο rover θα πέσουν.
Ο Κάλλας και η ομάδα του ανησυχούν ότι οι θερμοκρασίες στο ρόβερ θα είναι πολύ χαμηλές. Με βάση τους προηγούμενους χειμώνες, αναμένουν περίπου -40 έως -50 βαθμούς Κελσίου στον Άρη κατά τα βάθη του χειμώνα. Τα ηλεκτρονικά στο rover μπορούν να αντέξουν -40 βαθμούς C όταν λειτουργεί και -50 C όταν το rover είναι σε αδράνεια. Αλλά αυτά τα πρότυπα είναι για ένα ολοκαίνουργιο out-of-the-box rover, είπε η Callas, όχι ένα 6χρονο rover με ηλεκτρονικά που έχει περάσει από πολλούς διαφορετικούς κύκλους θερμοκρασίας.
Κατά ειρωνικό τρόπο, οι φουμάρες ή οι αεραγωγοί ατμού που πιθανότατα δημιούργησαν την πολύ επιστημονικά πλούσια περιοχή της «Τροίας» όπου βρίσκεται το Spirit θα την έκαναν ένα «καυτό σημείο» στον Άρη. Αλλά, φυσικά, οι φούμαρες δεν είναι πλέον ενεργές.
Τα ρόβερ έχουν τρεις μονάδες θέρμανσης ραδιοϊσοτόπων (RHUs) 1 watt, οι οποίες είναι μικροσκοπικές μονάδες θερμικής θέρμανσης που χρησιμοποιούνται για να διατηρούν ζεστά τους κινητήρες και τις μπαταρίες του ρόβερ, επομένως τα σημαντικά εσωτερικά του Spirit δεν θα είναι τόσο κρύα όσο εξωτερικά.
Αλλά η ισχύς από τα ηλιακά πάνελ είναι πολύ σημαντική για τη διατήρηση του υπολογιστή και άλλων ηλεκτρονικών ειδών ενεργά, και αυτή τη στιγμή, η θέση των ηλιακών συλλεκτών δεν είναι καθόλου βέλτιστη.
«Η πρωταρχική μας αποστολή είναι να κάνουμε τα ηλιακά πάνελ στραμμένα προς τον ήλιο να βελτιώσουν τις πιθανότητές της», δήλωσε ο οδηγός του rover Ashley Stroupe. «Ιδανικά τα ηλιακά πάνελ θα πρέπει να είναι στραμμένα προς τον ήλιο, για να μεγιστοποιηθεί η ενέργεια που λαμβάνει το rover. Εάν μπορούμε να πάρουμε αρκετή ισχύ για να κρατήσουμε το ρόβερ ζεστό, αυτό θα μειώσει τον χρόνο που μπορεί να χρειαστεί να βρίσκεται το Spirit σε κατάσταση χαμηλής ισχύος».
Στις επόμενες διαδρομές, η ομάδα θα προσπαθήσει να σηκώσει τον αριστερό πίσω τροχό του ρόβερ, οδηγώντας προς τα πίσω και βελτιώνοντας τη βόρεια κλίση του. Η Spirit κάθεται σε έναν μικρό κρατήρα με το χείλος πίσω της, έτσι καθώς κινείται προς τα πίσω, ανεβαίνει αργά πάνω στο χείλος, γέρνοντας το ρόβερ. «Στην τελευταία διαδρομή είδαμε βελτίωση 1-2 μοιρών στην κλίση», είπε ο Stroupe την Τρίτη. «Έτσι θα κάνουμε όση περισσότερη βελτίωση μπορούμε συνεχίζοντας να πηγαίνουμε προς τα πίσω. Μπορούμε επίσης να προσπαθήσουμε να περιστρέψουμε το ρόβερ στη θέση του, έτσι ώστε το ρολό να μην είναι στραμμένο τόσο προς το νότο όσο είναι τώρα».
Τα ηλιακά πάνελ του ρόβερ Spirit καλύφθηκαν με σκόνη μέχρι που μια ριπή ανέμου το έσκασε. Πίστωση: NASA.
Κάθε βαθμός κλίσης προς τα βόρεια κερδίζει 5 watt ώρες βελτίωσης. Ένα μειονέκτημα είναι ότι τα ηλιακά πάνελ είναι επί του παρόντος αρκετά απαλλαγμένα από συσσώρευση σκόνης.
Όταν το rover επιχειρεί να ξυπνήσει κάθε μέρα, θα είναι περίπου το μεσημέρι τοπική ώρα στον Άρη, όταν τα ηλεκτρονικά θα έχουν ζεσταθεί λόγω του ηλιακού φωτός.
Αλλά υπάρχει η πιθανότητα η ομάδα να μην έχει νέα από το rover για μήνες.
«Πρέπει να είμαστε προετοιμασμένοι να περάσουμε μια τέτοια περίοδο», είπε η Κάλλας. «Μπορεί να μην έχουμε νέα από το rover και θα είναι απογοητευτικό και προκλητικό για την ομάδα, αλλά θα πρέπει να είμαστε πειθαρχημένοι σχετικά με αυτό, και ελπίζουμε ότι όταν ξαναρχίσει η τροφοδοσία, μπορούμε να ξαναρχίσουμε την επικοινωνία την άνοιξη».
Μια ματιά στους σχεδόν θαμμένους τροχούς στο ρόβερ Spirit στον Άρη. Πίστωση: NASA/JPL
Και, το χειρότερο σενάριο, όπου υπάρχει μια πολύ μεγάλη χρονική περίοδος όπου δεν ακούγονται από το rover, πόσο καιρό θα επιχειρήσει η ομάδα να επικοινωνήσει με το Spirit;
«Αυτό είναι ένα πολύ περίπλοκο πρόβλημα», είπε η Κάλλας στο Universe Today στη συνέντευξη Τύπου της Τρίτης. «Το rover θα έχει στην πραγματικότητα δύο επίπεδα προστασίας από σφάλματα. Το rover αναλαμβάνει δράση με βάση την ακρόαση από τη Γη, και αν πάμε πάρα πολύ χωρίς να μιλήσουμε με το rover, ενεργοποιεί ένα χρονοδιακόπτη απώλειας. Διατηρούμε μόνο πίνακες επικοινωνίας περίπου 6 εβδομάδων στο rover, οπότε πιθανότατα θα έχουν εξαντληθεί. Όλα αυτά συνιστούν μια πολύπλοκη προσπάθεια ανάκτησης για το rover. Είναι δύσκολο να πούμε πόσο καιρό θα προσπαθούσαμε, γιατί θα έπρεπε να δοκιμάσουμε πολλά πράγματα πριν εξαντλήσουμε τη λίστα με τα πράγματα που μπορούμε να κάνουμε».
Η Κάλλας δεν ήθελε να δώσει πιθανότητες εάν το Spirit θα τα καταφέρει τον χειμώνα. «Η καλύτερη ευκαιρία για επιβίωση του Spirit είναι όταν μπορούμε να μείνουμε σε επαφή μαζί της», είπε. «Εφόσον μπορούμε να διατηρήσουμε την επικοινωνία με το rover, μπορούμε να προσέχουμε για προβλήματα και να την συμβουλεύουμε για το πώς να ανακατανείμει καλύτερα τους περιορισμένους πόρους της».
Ο Steve Squyres του MER PI είπε ότι το να μην έχουμε ένα περιπλανώμενο ρόβερ είναι μια «συγκλονιστική στιγμή» για την ομάδα. «Κατασκευάσαμε τα ρόβερ για να κυκλοφορούμε, έτσι έχουμε μετατοπίσει την εστίασή μας σε μια διαφορετική κατηγορία δραστηριοτήτων. Είναι μια αλλαγή και θα πρέπει να προσαρμοστούμε. Αλλά αυτός είναι ένας πολύ καλύτερος τρόπος από τον απότομο τερματισμό της αποστολής, κάτι που θα απέκλειε το είδος της επιστήμης που περιμένουμε». ( Διαβάστε περισσότερα για την επιστήμη που μπορεί να κάνει το Πνεύμα στο προηγούμενο άρθρο μας)
«Έχουμε την ελπίδα ότι η Spirit θα επιβιώσει από αυτόν τον κρύο σκοτεινό χειμώνα που η Spirit έχει μπροστά της», είπε η Squyres.