28 de julio de 2014

Curiosity: Sol 157 - Sol 193

Sol 157 – Curiosity. Actualización: Glenelg no es sólo un sitio de pruebas; científicamente valió la pena estar aquí. (15/01/2013)

Una nueva conferencia de prensa se llevó a cabo sobre la misión Curiosity y la noticia más importante es la siguiente: que valió la pena, científicamente, ir a Glenelg primero, antes de dirigirse a la montaña.

Ahora, daremos un poco de contexto a esta declaración.

Curiosity aterrizó hace unos cinco meses, y luego comenzó un largo proceso y a veces desesperadamente lento. Queda la tarea más importante que Curiosity debe hacer por primera vez: perforar una roca para tomar una muestra de polvo de su interior y entregarlo a los instrumentos Chemin y SAM. Hasta que no haya superado con éxito este obstáculo, los ingenieros no podrán decir que el Rover ha cumplido con todo aquello para lo que fue enviado a Marte.

Ellos sabían que este proceso iba a tomar un tiempo (aunque tal vez no tanto tiempo, sino que originalmente se esperaba que iban a hacer su primera perforación antes de finales de 2012). Así que cuando se les dijo que podían sugerir que el Rover debe ir con el fin de hacer todas estas actividades por primera vez, se enfrentaron a una elección. Comenzar el viaje hacia el sudoeste, hacia la parte central del cráter Gale, donde hay rocas que misiones orbitales anteriores indicaban que son súper cool. O enviar a la unidad a unos cientos de metros al noreste, a una roca que parece interesante desde el espacio, pero que no sabemos qué es lo que le da sus propiedades inusuales.

Fue una decisión difícil. Conducir suroeste sería más rápido para llegar a la montaña, pero a un costo científico: estos primeros cinco o seis meses de trabajo inicial se realizó en las rocas que  no mostraban particularidades notables desde la órbita.

El equipo científico de Curiosity se jugó en el objetivo más cercano. Y ganaron. La materia en Glenelg resulta ser una secuencia de diversas rocas sedimentarias que parecen haber sido depositados por el agua líquida, y luego se convirtió en la roca, que fue, un tiempo después, una vez más saturado con agua líquida, dejando concreciones y las venas de yeso en su estela.

Es exactamente el tipo de cosas para lo cual Curiosity fue enviado a Marte. John Grotzinger, científico del proyecto, manifestó en la conferencia su satisfacción de haber encontrado este tipo de roca como la que se encontró en Glenelg. De hecho, la razón por la que la perforación se retrasó se debe a que los científicos querían pasar más tiempo tratando de descifrar el contexto geológico de estas fascinantes rocas.

Así que, ¿qué han encontrado? Primero, aquí está una mirada por dónde Curiosity ha estado viajando hasta ahora, por cortesía de Phil Stooke:



NASA / JPL / UA / Phil Stooke
Curiosity: mapa de rutas de sol 157
A partir del sol 157 (14 de enero de 2013), Curiosity fue en el borde de la bahía de Yellowknife con el fin de  explorar sus fascinantes rocas venosas.

Curiosity cruzó la pequeña cornisa hacia el interior de Yellowknife Bay el sol 125, y lo ha hecho para explorar las rocas de Noodling. Estas rocas que Curiosity está investigando se las han llamado "Unidad Sheepbed". Están atravesadas por venas de un material de color claro. Aquí hay una vista desde MastCam:








NASA / JPL / MSSS
Sol 133 - Imagen MastCam-100 rocas que presentan venas.











NASA / JPL / LANL
Sol 126: Imagen ChemCam dónde se visualizan las vetas.
En esta imagen de Sol 157, el material venoso parece estar hecho de gránulos brillantes separados por límites más oscuros. No tengo idea, manifiesta Emily Lakdawalla de lo significa, pero a juzgar por la forma en que el grano está distribuido como un conjunto de "piezas de puzzle”, me inclino a pensar que representan el crecimiento de cristales individuales en la vena. Independientemente de cómo se formó.







NASA / JPL / MSSS / Vitaly Egorov
Textura de una roca vista por ChemCam en Curiosidad sol 157
Una textura inusual es visible en esta imagen de ChemCam. Aquí, la imagen ha sido coloreada por ChemCam con imágenes de menor resolución de MastCam, en la misma zona.




Estas rocas también contienen a menudo pequeñas esférulas de algunos minerales todavía desconocidos. Estas acumulaciones no son necesariamente hematita (como lo es en Meridiani). He aquí un ejemplo con un montón de ellos.




NASA / JPL / MSSS
Sol 139 Curiosity: Las esférulas en Yellowknife Bay, Curiosity (25 de diciembre de 2012).
La "Unidad Sheepbed" de roca que forma el suelo de Yellowknife Bay a menudo contiene características más o menos esféricas. Estos se llaman esférulas. Concreciones esféricas ya fueron anteriormente descubiertas en otras rocas en Marte.

El análisis efectuado por ChemCam de las venas mostró mucho calcio y muy poco magnesio o silicio, y sorprende la detección de azufre. El azufre, por supuesto, se ha detectado en los minerales situados en Marte, desde el espacio y en el suelo por Spirit y Opportunity. Pero al parecer, sus líneas de emisión como se ve en la espectroscopia de ruptura inducida por láser suelen ser muy débiles, por lo que es un gran acontecimiento lo detectado por ChemCam.



NASA / JPL / LANL / CNES / IRAP / LPGN / CNRS
Las venas en Yellowknife Bay son un sulfato de calcio.
Estos gráficos realizados por ChemCam sobre las venas de tonos claros en las rocas de la zona "Yellowknife Bay" de Marte, se presentan junto con el análisis de su composición. La imagen superior, tomada sol 125 (13 de diciembre de 2012), muestra un primer plano de la roca llamada "Crest". La imagen central, tomada en sol 135 (23 de diciembre de 2012), muestra un primer plano de la roca llamada "Rapitan." El perfil espectral de la vena de color claro de la cresta se muestra en rojo y Rapitan de color azul, mientras que la de un destino de calibración basáltica de composición conocida se muestra en negro. Estos resultados sugieren que las venas son diferentes al típico material basáltico. Los científicos interpretan estos resultados en el sentido de la cresta y las venas de color claro de Rapitan contienen sulfatos de calcio hidratado. Estos minerales pueden ser de yeso o basanita. El análisis ChemCam ayudó a decidir dónde Curiosity debe utilizar el taladro del Rover por primera vez.

Esta roca venosas las hay en una sorprendente variedad de formas. En algunos lugares, las venas parecen erosionar más fácilmente que la roca, dejando depresiones entre bloques de roca. (Rueda de Rover para la escala!)








NASA / JPL / MSSS
Sol 137 Curiosity: Rocas venosas bajo los pies.









NASA / JPL / MSSS
Sol 153 curiosity: Venas sobresaliendo en el sitio John Klein.
Esto se ve mucho en rocas de la Tierra; en las rocas ígneas la materia ligera es típicamente cuarzo, mientras que en las rocas sedimentarias es normalmente calcita o yeso. Para que una roca pueda tener venas en ella, primero tiene que (a) ser una roca lo suficientemente sólida que se fractura en trozos en lugar; y (b) Presentan grietas cuando filtra líquido a través de ellas, líquido que es rico en minerales por lo que los cristales se precipitan. Para que una roca tenga concreciones en él, toda la roca tuvo que estar saturada, con fluido en movimiento a través de los poros en los granos.
También hay un montón de otros tipos de rocas alrededor. Hay piedras gruesas, y hay areniscas estratificadas. Ambos son interesantes debido a que su tamaño de grano es demasiado grande para los granos que contienen haber sido transportados por el viento. Los granos más grandes de esta roca, por ejemplo, son más de 2 milímetros de largo.

El sitio con las venas que sobresalen, llamado "John Klein," es el lugar que han elegido para que Curiosity (por fin) efectué su perforación. A continuación se muestra la imagen del lugar. Estamos mirando hacia el oeste, en la dirección del sitio de aterrizaje. El flanco de la montaña central de Gale – Curiosity,  donde finalmente se dirigirá - es el punto a la extrema izquierda.



NASA / JPL / MSSS / anotación por Emily Lakdawalla
Sol 137 Curiosity .Imagen Contexto: localizaciones John Klein y Snake River como se ve desde la posición del Rover.
El Rover se encuentra actualmente en la ubicación que está marcado como River Snake en la foto, una cresta oscura de interesante material. Está a sólo unos pocos metros de John Klein, por lo que no debe tomar mucho tiempo para llegar allí.
Los preliminares para la perforación llevarán dos semanas. Primero tienen que tomar un montón de imágenes preliminares y análisis químico con ChemCam y partículas alfa de rayos X Espectrómetro (APXS). La primera perforación llevará mucho tiempo, ya que habrá un montón de chequeos en cada paso. Una vez que se han perforado en la roca y nos de una muestra en polvo, van a tener que repetir esa operación de "limpieza" que hicieron en Rocknest, donde "enjuagar y verter"  las muestras varias veces con polvo de roca con el fin de eliminar los restos de material que ya tomaron de otras muestras, antes de ser entregada la muestra a los instrumentos analíticos de laboratorio, Chemin y SAM. Así que parece que a mediados o finales de febrero se realizará el trabajo en Glenelg

Sol 171 Curiosity. Actualización: Preparándonos para la perforación (29/01/2013)

Curiosidad ahora parece estar situado en el lugar donde se planea ejecutar esta tan esperada primera perforación. Esta es la vista panorámica, capturada en sol 168. 



NASA / JPL / Damia Bouic
Sol 168-169 Curiosity: Panorámica de NavCam.
Sol 168, Curiosity está en su lugar, en primer plano "Yellowknife Bay" y más distante en el fondo el pico del monte de Sharp. El área de muestreo "John Klein" está al alcance del brazo robótico, que ha presionado el analizador elemental APXS en busca de un punto de la roca madre.

Aquí hay una imagen en color de alta resolución del mismo momento.



NASA / JPL / MSSS / "Airbag"
Sol 168 APXS de Curiosity presionado contra John Klein
El sol 168 (25 de enero de 2013), Curiosidad comenzaba el largo proceso de analizar y tomar luego muestras de John Klein. Aquí, el APXS (Alpha Particle X-Ray Spectrometer) esta presionado contra la roca.

El sol 171, por fin, por primera vez, señalaron la perforación en roca. No han perforado aún. En primer lugar, tienen que asegurarse de que son capaces de mantener la estabilidad de la perforación. La forma de hacerlo es con dos puntas nubbly a ambos lados de la broca, como usted ver a continuación: 





NASA / JPL / MSSS
Torreta de Curiosity: vistas frontales y laterales de perforación
La curiosidad tiene un taladro de percusión que pulveriza la roca a medida que penetra varios centímetros en él. Un mecanismo de barrena proporciona roca en polvo de la perforación para el sistema de manipulación de muestras CHIMRA (a la derecha de la broca en la vista superior).












NASA / JPL
Sol 171 Preparación para perforar
En esta fotografía, el brazo está presionando dos dientes en cada lado de la broca contra la roca. La propia broca no está en contacto con la roca.
El brazo presiona sobre la roca con, por lo general, unos 300 Newtons de fuerza. Esa sería la fuerza de algo que pesa 30 kilos presionando hacia abajo en la gravedad de la Tierra. Según Ken Herkenhoff del USGS , el brazo del Rover se ha posicionado y "precargado" en cuatro lugares diferentes en sol 171 (y de hecho cada uno de esos cuatro lugares se documenta con fotos). 

Voy a dejar que Dan Limonadi explique este ejercicio. La siguiente es un extracto de su descripción.

¿Es que el rock se va a mover? Con el fin de estabilizar el brazo y el rock para la operación de perforación, el brazo robótico de Curiosity está diseñado para cargar previamente la perforación en la roca, con un mínimo de aproximadamente 300 Newtons de fuerza. Pero para garantizar este mínimo de fuerza, podríamos aplicar una pre carga a la roca de hasta 400 Newtons o más (esto es cerca de 100 libras de fuerza: hay 4,45 Newtons por 1 libra de fuerza). Para las actividades de perforación verticales o roca madre, que no es necesario preocuparse tanto por el tamaño de la roca, aunque la roca todavía tiene que ser lo suficientemente grande para dar cabida a las puntas de contacto de perforación con cierto margen.
Sin embargo, cuando el equipo científico quiere perforar en horizontal o con cualquier componente horizontal importante, tenemos que mirar a la roca y adivinar qué tan bien podría estar anclado en el terreno o lo pesado que podría ser la roca antes de que podamos dar luz verde para de perforación. Si determinamos que la roca es importante, pero no estamos seguros de la roca puede soportar la fuerza requerida para la perforación, tenemos la opción de empujar en la roca con el combo de armado / taladro para ver si se queda en su lugar, se desmorona, o se mueve antes de comprometerse a la operación de perforación real.

¿El vehículo va a deslizarse mientras estamos en este lugar? Curiosity es mucho más grande que Spirit y Opportunity, y cuenta con un chasis de aluminio, en comparación con los Rover Spirit / Opportunity, que tienen un chasis de fibra de carbono compuesto. Un efecto secundario interesante de estas diferencias es que durante el día hay 100 grados Celsius de variación de temperatura, el sistema de movilidad Rover chasis y aluminio titanio terminan en crecimiento y la reducción de un total de alrededor de 4 milímetros (alrededor de un sexto de pulgada). Puede que no lo parezca, pero este es un número bastante grande! Es lo suficientemente grande como para que nosotros nos ocupemos de la estabilidad del vehículo si estamos en un terreno que puedan suponer un peligro de deslizamiento - por ejemplo, estar en una inclinación significativa, en un terreno "resbaladizo" como piedra angular plana, o incluso no tan resbaladizo si se tiene un montón de pequeños bultos donde las ruedas se podría deslizar durante el ciclo diurno.

¿Por qué nos importa si nos deslizamos? Si el brazo no ha puesto ninguna herramienta de la torreta en contacto con el suelo, entonces por lo general, no te preocupes por eso. Sin embargo, si el taladro está encendido o en una roca u otras herramientas están en contacto con la roca tenemos que pensar en si es posible o no resbalarse y si algún componente podría resultar dañado en el Rover.

Así que, ¿qué hacemos? Al principio de la misión, mientras que estamos evaluando cómo se comportaría el vehículo a la temperatura en Marte (más o menos los primeros 3 meses) limitaríamos las operaciones de toma de muestras en las inclinaciones por debajo de aproximadamente 7 grados y  no se harían aquellas operaciones que representen un alto riesgo de deslizamiento. A medida que transcurran los datos del comportamiento del Rover en el suelo marciano estos límites de trabajo podrían cambiar y podría arriesgarse un poco más.

Sol 174 Curiosity, en su primer día de trabajo, hizo su primera “toothmark” con vista a la perforación en una roca marciana. En esta primera prueba sólo utilizan el modo de percusión, dando golpes en la roca.



 NASA / JPL / MSSS / LANL / CNES / IRAP / Impreprex
La curiosidad se prepara para perforar por primera vez
Estas fotos documentan los preparativos de Curiosity para la primera perforación en Marte. Arriba a la izquierda: Sol 172 una foto ChemCam de la broca Superior derecha: Un disparo MastCam de la broca ligeramente penetrando la roca en el sol 174, después de la secuencia se detuvo antes de tiempo. Las  dos columnas de abajo: vemos tres diferentes niveles de zoom del sol 174 sitio de perforación (izquierda) y el sitio del sol176 (a la derecha).


Y aquí hay un buen par de antes y después de las imágenes en el segundo lugar de perforación.








NASA / JPL / MSSS / Astro0
Antes y después del segundo toque del taladro de Curiosity.
Curiosity empleó el taladro en su modo de percusión sólo por segunda vez en el sol 176. Esta vista de los  puntos fueron tomadas por la cámara MAHLI en el extremo del brazo.




Evidentemente el equipo Curiosity pensó que el sitio John Klein en Yellowknife Bay era un gran lugar para un nuevo autorretrato del Rover. Al igual que el anterior, este punto de vista es un "selfie" de Rover usando la cámara en el extremo del brazo robótico (MAHLI). 



NASA / JPL / MSSS / Ed Truthan
Sol 177 Curiosity autorretrato MAHLI.
Se requirió un total de 64 fotogramas tomados por el MAHLI en el extremo del brazo robótico de Curiosity para este gran mosaico. El sol 177 (3 de febrero de 2013), el Rover estaba en "John Klein", preparándose para perforar por primera vez. Ampliar desde abajo a la izquierda y se puede ver dos manchas grises en el suelo donde Curiosity probó el taladro en modo de percusión en soles de 174 y 176.

El brazo del Rover consiste en dos tubos de aluminio de igual longitud o menos, con una articulación del codo en el medio. En estas fotos, que sólo hay dos cuadros donde se puede ver cualquiera de la parte superior del brazo, y el brazo inferior no es visible en absoluto. (De hecho, no estoy seguro de que el Rover sea capaz de girar su muñeca de modo que MAHLI puede conseguir imágenes del brazo inferior.) En uno, estamos viendo la parte inferior de la parte superior del brazo (a tubo de blanco), y en el otro, que estamos viendo el lado superior de la parte superior del brazo (que tiene una placa gris montado en la parte superior del tubo).

Sol 193 Curiosity, actualización: La primicia es: primera perforación y polvo listo para el análisis (21/03/2013)

Hubo una conferencia de prensa hoy para anunciar que Curiosity ha completado su última actividad importante por primera vez: el polvo surgido desde el interior de una roca en John Klein, dónde se realizó con éxito la primera perforación, se muestra en la siguiente fotografía.




NASA / JPL / MSSS
Sol 193 – Primera muestra de polvo extraida de la perforación.
Esta imagen, tomada el sol 193 (20 de febrero de 2013) muestra la primera muestra de polvo de roca extraída por el taladro del Rover. La imagen fue tomada después de que la muestra se transfiere de la perforación a la cucharada del Rover. En las etapas posteriores previstas, la muestra se tamiza, y se entrega al instrumento (SAM y Chemin) para el análisis químico y mineralógico.





John Grotzinger repitió en la sesión informativa de hoy: que esta es exactamente el tipo de rocas que Curiosity fue a buscar en Marte para su estudio.



NASA / JPL / MSSS
CHIMRA: Recipiente de tamizado de muestra de 150 micrones.
Esta imagen muestra la ubicación del reipiente de tamizado de 150 micrómetros del Rover Curiosity, un dispositivo que se utiliza para eliminar las partículas de mayor tamaño de las muestras antes de la entrega a los instrumentos científicos. El tamiz se encuentra dentro del recipiente y su manipulación In-situ por la estructura (CHIMRA), está en el extremo de la torreta del brazo del Rover.

Otro dato interesante de la conferencia de hoy es que el equipo científico está muy emocionado de que el interior de la roca aparece gris cuando el exterior se ve rojo. El rojo significa oxidación. El color gris significa que el taladro de Curiosity está accediendo a material que ha experimentado menos efectos ambientales que los que están expuestos en la superficie.

Quedamos a la espera de los resultados científicos de este polvo marciano.

Fuente
Emily Lakdawalla
NASA / JPL / MSSS/Ed Truthan/Astro0/
LANL / CNES / IRAP / Impreprex/"Airbag"/
LPGN/CNRS UA /Phil Stooke/ Vitaly Egorov












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