Curiosity - Sol 2027 - Sol 2092

Curiosity volvió a perforar, ahora en Duluth. Viviendo la tormenta de polvo.

¡Qué diferente hoy respecto a unas pocas semanas atrás! De repente, Curiosity regresa a las operaciones de campo completo, del tipo de las que disfrutó por última vez al comienzo de su travesía hacia el sur desde Murray Buttes. Un total de 562 soles transcurrieron entre el taladro exitoso anterior en Sebina (sol 1495) y el último sitio de perforación, Duluth (sol 2057). El rover entregó con éxito la muestra a los dos instrumentos de laboratorio, CheMin y SAM, utilizando su nueva técnica de transferencia de muestras extendida (FEST), tomó un autorretrato y se alejó en el sol 2084. En total, pasó 30 días en Duluth. - No está mal, y es probable que sea mucho más rápido siempre que nada más se rompa. El equipo ahora planea hasta tres más paradas de perforación en el futuro cercano, sobre la cresta de Vera Rubin.

NASA / JPL / MSSS
SITIO DE PERFORACIÓN DE DULUTH, SOL 2057
Curiosity perforó con éxito un agujero de 5,1 centímetros de profundidad en un objetivo llamado "Duluth" el 20 de mayo de 2018. El agujero mide aproximadamente 1,6 centímetros de ancho. Fue la primera muestra de roca capturada desde octubre de 2016.

DIECISÉIS AGUJEROS DE PERFORACIÓN HA REALIZADO CURIOSITY EN MARTE
A partir de junio de 2018, Curiosity ha perforado y muestreado en 16 ubicaciones en Marte. Son: John Klein, perforado en sol 182; Cumberland, en el sol 279; Windjana, en el sol 621; Confidence Hills, en el sol 759, Mojave, en el sol 882; Telegraph Peak, en el sol 908; Buckskin, en el sol 1060; Big Sky, en el sol 1119; Greenhorn, en el sol 1137; Lubango, en el sol 1320; Okoruso, sol 1332, Oudam, sol 1361; Marimba, sol 1422; Quela, en sol 1464, Sebina, sol 1495, y Duluth, sol 2057.

El otro tema principal para esta actualización es la tormenta de polvo global de Marte, año 34 . La tormenta comenzó en el lado opuesto de Marte desde Curiosity, y se mencionó por primera vez en una actualización de la misión durante la planificación del sol 2074. A diferencia del Rover Opportunity de energía solar, Curiosity no sufre ninguna amenaza directa de una tormenta de polvo. Hay algunos inconvenientes menores, pero cualquier inconveniente se ve más que compensado por la emoción de estudiar una tormenta de polvo global desde el interior. Aún así, todo el equipo de Curiosity está abocado a Opportunity para que pueda superar esto.

REGRESO A LA PERFORACIÓN

Los lectores recordarán el problema que tuvo Curiosity que lo mantuvo inactivo desde el último intento de perforación en Precipice en el sol 1536. Para superarlo fue necesario desarrollar y desplegar dos nuevas técnicas: la perforación con alimentación extendida (FED), en la que el móvil utiliza el movimiento del brazo en lugar de la alimentación de perforación estancada para avanzar la perforación a la roca, y la transferencia de muestras con alimentación extendida (FEST), en la que el móvil gira el taladro hacia atrás para colocar la muestra en los instrumentos de laboratorio.

Para hacer las cosas aún más complicadas, la falla en la alimentación del taladro en principio ocurrió cuando estaban probando una nueva técnica de perforación diferente, perforación solo rotativa. La perforación solo rotativa estaba destinada a reducir el desgaste en el mecanismo de percusión de perforación, que ha experimentado cortocircuitos intermitentes. Por eso, cuando intentaron por primera vez la perforación con alimentación mejorada, en Lake Orcadie en los soles de 1977 y 1984, también utilizaron perforación solo rotativa. Y no funcionó. Era difícil saber por qué, pero basándose en comparaciones del rendimiento de perforación en Marte y en la Tierra, pensaron que la razón por la que no funcionó fue porque Lake Orcadie las rocas eran más duras que las encontradas anteriormente, y Curiosity realmente necesitaba usar la percusión para obtener el taladro para hundirse en la roca.

Entonces planearon cambiar dos cosas para el próximo intento. Probarían la perforación extendida con percusión y volverían a las rocas en la base de la cresta, que (pensaban) probablemente serían más suaves. Esos dos cambios convirtieron la frustración en éxito. Ahora tenemos que esperar que la adición de la capacidad de percusión le otorgue a Curiosity la potencia que necesita para perforar, y muestrear, rocas más arriba en la cresta.

También es notable: al perforar en Duluth, Curiosity ahora ha perforado con éxito todas las subunidades mapeadas de la formación Murray debajo de la cresta de Vera Rubin. La capa específica perforada en Duluth se llama Blunts Point de la formación Murray. La cresta sigue siendo la formación Murray. Los futuros sitios de perforación estarán en capas que los científicos han denominado Pettegrove Point (cresta inferior) y Jura (cresta superior).

NASA / JPL / UA / Phil Stooke
MAPA DE RUTA DE CURIOSITY DE PHIL STOOKE: COMPLETANDO EL PRIMER PASEO DE LA CRESTA DE VERA RUBIN, SOLES 1950-2085

Los detalles: perforación
El equipo desarrolló una perforación rotativa en respuesta a los cortos en el mecanismo de percusión, buscando reducir el uso de la percusión. Pero no funcionó perforar en una roca tan dura como en Lake Orcadie. Entonces, desarrollaron un nuevo algoritmo que le permite al robot responder en tiempo real a las condiciones encontradas en un sitio de perforación. El científico del proyecto Ashwin Vasavada explicó el árbol de decisiones.

El taladro comienza en modo solo rotativo. El móvil tiene sensores que le permiten medir la velocidad a la que el taladro está penetrando en la roca. Si el movimiento hacia abajo del taladro no alcanza una tasa umbral, entonces el móvil activará la percusión, comenzando en el nivel más bajo de 1 (de 6 niveles). Al prepararse para la perforación, los ingenieros en la Tierra pueden ajustar la altura del nivel de percusión

que el rover puede usar.

El pozo de perforación Duluth se completó muy rápido. Ordenaron al rover perforar a una profundidad de 50 milímetros, usando un nivel máximo de percusión de 5 de 6 niveles. La profundidad de perforación máxima posible es de 65 milímetros; el número más conservador era una manera de minimizar el uso de la percusión y aún generar suficiente muestra para la entrega a los instrumentos de laboratorio y producir una pila de volcado para un examen posterior. Ashwin manifesto que en realidad pasó a 55 milímetros, con perforación principalmente rotativa, y el nivel máximo de percusión subió solo a 2 de 6 antes de que alcanzara la profundidad deseada. En lo que respecta a la perforación, fue un "éxito total". Sin embargo: "No termina hasta que obtengamos un difractograma de CheMin".

NASA / JPL / Emily Lakdawalla
PERFORACIÓN EN DULUTH, SOL 2057
Esta animación de las imágenes frontales de Hazcam muestra el primer ejercicio exitoso de Curiosity en un año y medio, utilizando la nueva técnica de perforación extendida. Comienza con solo la rotación de la broca, pero a medida que el progreso se ralentiza, Curiosity activa la percusión de perforación para ayudarlo a avanzar. Puedes ver cuando la percusión se activa por la alteración de la arena en el bloque de roca, movida por las vibraciones transmitidas.

Los detalles: entrega

Echando un vistazo a la pila de relaves de perforación después de que el rover retirara el taladro, Emily Lakdawalla se preguntó si algunos de los trozos eran verdaderos trozos de roca o simplemente relaves comprimidos. Ashwin dijo que el equipo tenía la misma pregunta, pero después de analizar las imágenes, creyeron que todo era polvo (una conclusión que luego se verificó al trabajar con la muestra recolectada).

Cuando la alimentación del taladro funcionaba, utilizaban un mecanismo en la torreta para tamizar y repartían pequeñas cantidades de polvo a CheMin y luego a SAM. CheMin generalmente recibe una porción, SAM una porción triple. En las pruebas de tierra, desarrollaron un plan para hacer girar el taladro hacia atrás y usar una pequeña cantidad de percusión de perforación para alentar a que pequeñas cantidades de muestra vuelvan a salir del taladro. Pero las rocas de la Tierra no son rocas de Marte y la gravedad de la Tierra es tres veces la gravedad de Marte, por lo que necesitaban probar la cantidad de muestra realmente extraída del taladro en la transferencia de muestra extendida antes de comprometerse a intentar una entrega real.

Se presentaron tres porciones en el suelo en el sol 2059. Lo ideal sería que hubieran realizado investigaciones antes y después del sitio de caída con la cámara MAHLI en el extremo del brazo. Desafortunadamente, mientras haya muestras de polvo ubicadas en la cámara sobre el taladro, el móvil no puede usar MAHLI o APXS sin correr el riesgo de derramar la muestra. Evaluaron los puntos de caída con Mastcam, y parecía que todos habían sido desplazados del lugar donde esperaban que cayeran las porciones de muestra, posiblemente debido al viento. También hubo menos polvo de lo esperado, pero no mucho menos.

Decidieron proceder a dejar caer la muestra en CheMin en el sol 2061. Por razones desconocidas, el descenso de la muestra no hizo suficiente muestra en CheMin, lo que fue decepcionante. ¿Tal vez el viento lo dejó? Intentaron entregar una muestra al área de trabajo en otra ocasión, esta vez colocando el taladro un poco más cerca del suelo. También intentaron entregar una muestra en la parte posterior de una de las cubiertas de la entrada SAM. En ambos casos, había una pila más apretada. En el caso de SAM, no hubo compensación de la posición de la pila desde su posición esperada. Tal vez la protección del viento alrededor de la entrada SAM ayudó. (CheMin también tiene una protección contra el viento, pero todos los protectores contra el viento tienen aberturas, y la de CheMin podría estar orientada hacia el viento, aunque es difícil saberlo con certeza porque los sensores de viento ya no funcionan).

Los ingenieros trabajaron para averiguar qué tan cerca podían llevar el taladro a la entrada de CheMin. Habían estado trabajando con una distancia mayor que sería segura independientemente de la orientación del rover; ajustaron sus estimaciones de la posición del brazo móvil en función de la posición real y la orientación del rover en Duluth. Ordenaron otro intento de entrega a CheMin en el sol 2068. Funcionó.

"Esa fue la verdadera victoria de un año y medio", me dijo Ashwin. Tres días después, obtuvieron una porción triple de SAM. Otra victoria.

NASA / JPL / MSSS
TALADRO CURIOSITY POSADO SOBRE LA ENTRADA CHEMIN, SOL 2068

Con la nueva técnica de transferencia de muestras con alimentación extendida, Curiosity debe depositar el polvo perforado en los instrumentos CheMin y SAM utilizando su taladro. Gira el taladro una pequeña cantidad, de modo que el polvo se mueve por el interior de la guía de broca y cae dentro del instrumento. Esta foto fue tomada como un control de cuán cerca llegó el taladro a la entrada de CheMin durante el parto. Durante este control, la tapa de entrada CheMin no se abrió.

Al perforar, CheMin siempre acepta una muestra. SAM generalmente acepta una muestra, pero no siempre. Después de verificar la muestra, SAM puede decidir ejecutar un segundo experimento. Con la vieja forma de perforar y entregar muestras, esto no fue un problema, pero con la transferencia de muestras extendida, el rover puede entregar menos muestras antes de quedarse sin combustible. Esto se debe a que el método de barrena inversa con el taladro solo es capaz de entregar la mayor cantidad de polvo que todavía está en el vástago de perforación después de realizar la perforación.

Según las pruebas de la Tierra, generalmente esperan adquirir de 10 a 15 porciones entregables utilizando la nueva técnica. Ya habían usado 12 porciones (3 para las pruebas de caída, 1 para el intento de entrega de CheMin, 2 más para las pruebas de caída, 6 más para las entregas exitosas de CheMin y SAM). Los ingenieros examinaron todos los datos del sitio de perforación Duluth y decidieron que probablemente habría suficiente muestra entregable restante para enviar una porción triple más a SAM.

Sin embargo, después de todo eso, el equipo de SAM decidió que una muestra era suficiente y que el rover estaba listo para la limpieza. Los ingenieros dejaron caer una porción en la bandeja de observación atornillada a la parte delantera del móvil para examinarlo. Luego hicieron una prueba de "porción al agotamiento", cayendo al espacio de trabajo frente al móvil, para ver cómo habían hecho en su estimación de las porciones de muestra entregables. La respuesta: habían quedado tres porciones, para un total de 15 porciones, exactamente lo que estimaban. Estos ingenieros son buenos.

NASA / JPL / MSSS
BANDEJA DE OBSERVACIÓN CURIOSITY, SOL 2078
La bandeja de observación es una placa de titanio atornillada a la parte delantera del móvil que se puede utilizar para examinar muestras caídas. Aquí, retiene una porción de Duluth caída usando la técnica de transferencia de muestra extendida por alimentación en el sol 2078 (11 de junio de 2018). Los cuadrados marcados en la bandeja tienen 6.35 mm de ancho; la bandeja tiene 75 mm de diámetro.

Es histórico que la bandeja de observación se usó en el sol 2078.

La última vez que Curiosity trató de usarlo con una muestra perforada fue en Yellowknife Bay, en el sol 289. El equipo descubrió que la bandeja de observación no era útil porque la vibración del dispositivo de la porción de muestra CHIMRA utilizado para suministrar porciones a la bandeja, se hizo vibrar todo el móvil lo suficiente como para que la muestra caída cayera directamente fuera de la bandeja. Ahora que no están usando la vibración CHIMRA para entregar porciones de muestra, las muestras caídas permanecen en la bandeja. ¡Un pequeño destello de un rayo de luz visto a medida que se aclara la nube de problemas de perforación!

Tormenta de arena

La curiosidad se alejó de Duluth en el sol 2086 bajo los cielos que de repente se habían oscurecido con el polvo. ¿Qué significa la tormenta de polvo para Curiosity? Mayormente, objetivos científicos. Ashwin manifestó que el equipo de ciencia ambiental formuló un plan de sobre la tormenta de polvo (es decir, un conjunto de observaciones deseadas) que podría usarse siempre que pareciera que se estaba formando una tormenta. Ese plan se desencadenó dos veces antes, pero en ambos casos las tormentas se agotaron. Esta vez, la tormenta se desarrolló, y los meteorólogos han tenido un día de campo. El plan incluye conjuntos deseados de observaciones, en qué horas del día, a qué frecuencia, y así sucesivamente; en su mayoría, está diseñado para evitar que el entusiasta equipo científico tome más datos de los necesarios para comprender el fenómeno.

Los efectos de la tormenta de polvo en el rover de propulsión nuclear son muy pequeños. Las temperaturas se mantienen mucho más cálidas por la noche, pero son mucho más frescas durante el día, que lo normal. Y los tiempos de exposición para las imágenes deben ser mucho más largos. Afortunadamente, las cámaras del rover tienen capacidad de exposición automática, por lo que mantendrán las persianas abiertas el tiempo necesario para obtener suficiente luz para ver, pero el equipo debe tener suficiente margen de tiempo en el plan para dar a las cámaras el tiempo suficiente para terminar de disparar fotos, o puede haber una falla que detenga el exprimento.

El cielo es lo suficientemente opaco sobre Curiosity que ya no hay sombras proyectadas, es como un día nublado. Los pintores y fotógrafos de la Tierra saben que este tipo de luz sin sombras es maravillosa para sacar colores ricos de un paisaje, siempre y cuando no sea demasiado oscuro, por supuesto. Marte también se ve más colorido, pero por supuesto rojo más que gris o azul como lo son nuestros días nublados.

NASA / JPL / MSS / Thomas Appéré

AUTORRETRATO DE CURIOSIDAD EN DULUTH, BAJO UN CIELO POLVORIENTO, SOL 2082
Curiosity perforado en Duluth en el sol 2057, por primera vez en un año y medio. Cuando el rover terminó el trabajo en el sitio con este autorretrato en el sol 2082 (15 de junio de 2018), una gran tormenta de polvo estaba rodeando el planeta.

Esta serie de imágenes muestra vistas simuladas de un cielo marciano oscurecedor que borra el sol desde un punto del rover Opportunity, con el lado derecho simulando la visión actual de Opportunity en la tormenta de polvo global (junio 2018). NASA/JPL-Caltech/TAMU

Actualización a las 1:20pm PDT el 20 de junio de 2018.

La tormenta ha aumentado considerablemente la cantidad de polvo en el cráter Gale, donde el rover Curiosity está estudiando los efectos de la tormenta desde la superficie del planeta.

Todavía no se recibió ninguna señal del rover Opportunity a pesar de los esfuerzos por escucharla en caso de que salga de su estado de alerta, es decir, el período de tiempo en que intenta comunicarse.

Un análisis reciente de la capacidad de supervivencia a largo plazo del vehículo explorador en el frio extremo de Marte sugiere que los componentes electrónicos y las baterías de Opportunity pueden mantenerse lo suficientemente calientes como para funcionar. A pesar de todo, el proyecto no espera tener noticias del Rover hasta que los cielos comiencen a despejarse sobre Opportunity. Eso no les impide escuchar al rover todos los días.

La tormenta de polvo es comparable en escala a una tormenta similar observada por el Viking I en 1977, pero no tan grande como la tormenta de 2007 que Opportunity resistió. Pero también es diferente a las tormentas masivas observadas por el Mariner 9 (1971-1972) y Mars Global Surveyor (2001). Esas tormentas oscurecieron por completo la superficie del planeta, a excepción de los picos a los volcanes más altos de Marte. La tormenta de polvo actual es más difusa y desigual; nadie sabe si se desarrollará aún más pero la misma no muestra signo de limpieza.

Este gráfico compara la opacidad atmosférica en diferentes años de Marte desde el punto de vista del rover Opportunity de la NASA. El pico verde en 2018 (Marte Año 34) muestra qué tan rápido la tormenta de polvo global que se estaba formando en Marte borró el cielo. Una tormenta de polvo anterior en 2007 (rojo, Marte Año 28) fue más lenta de construir. El eje vertical muestra la opacidad atmosférica y el eje horizontal muestra la estación marciana, que se mide por el lugar donde se encuentra el Sol en el cielo marciano en comparación con su posición aparente en el equinoccio de primavera del norte de Marte.

Créditos: NASA / JPL-Caltech / TAMU

NASA / JPL / MSSS / Justin Cowart / Emily Lakdawalla

DESARROLLO DE LA TORMENTA DE POLVO 2018 SOBRE EL CRÁTER GALE, SOLES 1997-2085

La curiosidad toma regularmente imágenes del distante borde del cráter del norte como una forma de evaluar cuánto polvo hay en el aire a baja altura. Sol 1997 muestra la vista en un día relativamente despejado. A medida que se desarrollaba la tormenta de polvo del año 34 en Marte, la vista del borde de Curiosity se desvaneció en polvo.

Fuente

Emily Lakdawalla/Planetary Societty

NSA/JPL/Justin Cowart/Emily Lakdawalla

NASA/JPL-Caltech/TAMU

NASA/JPL/MSS/Thomas Appéré

NASA/JPL/UA/Phil Stooke