NASA's Mars Exploration Rover Opportunity gebruikte zijn panoramische camera (Pancam) tijdens de sols 1282 en 1284 van de missie (2 september en 4 september 2007) om de beelden samen te voegen in dit mozaïekbeeld van de rover. Het naar beneden gerichte zicht laat de mast weg waarop de camera is gemonteerd. Afbeelding uitgebracht op 17 februari 2012.
(Afbeelding: © NASA / JPL-Caltech / Cornell)
De Opportunity-rover werkte van januari 2004 tot juni 2018 op Mars, toen een monsterstofstorm de robot op golfkarretje voorgoed het zwijgen oplegde.
Oorspronkelijk bedoeld om 90 dagen mee te gaan, kroop de machine meer dan de afstand van een marathon (26,2 mijl of 42,1 kilometer) tijdens zijn lange en volle leven. Op het moment van overlijden stond de kilometerteller van de rover op 28,06 mijl (45,16 km).
Een van de grootste wetenschappelijke bevindingen van Opportunity was het bevestigen van de aanwezigheid van langdurig stilstaand water op Mars. De rover ontdekte de aanwezigheid van hematiet, gips en andere rotsen op Mars die de neiging hebben zich te vormen in water op aarde, en vond ook bewijs van oude hydrothermale systemen.
Opportunity toonde ook aan dat het mogelijk was om een rover meer dan een decennium op een andere planeet te laten draaien, waarbij technische problemen en drijfveren werden overwonnen terwijl het wetenschappelijk werk bleef verrichten.
Opportunity viel stil toen in juni 2018 een wereldwijde stofstorm over Mars trok. De rover heeft zonne-energie nodig voor operaties en tijdens zware stofstormen zijn er te veel deeltjes in de lucht om zonlicht de zonnepanelen van Opportunity te laten bereiken. NASA probeerde maandenlang Opportunity op te wekken, maar kreeg nooit een reactie en de rover werd uiteindelijk in februari 2019 dood verklaard.
Opportunity heeft een immense wetenschappelijke erfenis gegenereerd die zal helpen bij het werk van NASA's nog steeds actieve Curiosity-rover en de aankomende Mars 2020-rover.
Missieoverzicht en ontwerp
Opportunity en zijn twin rover, Spirit, zijn ontwikkeld als onderdeel van NASA's verkenningsprogramma voor Mars. NASA heeft sinds de jaren zestig veel missies naar de Rode Planeet gestuurd, met enkele van de prominente missies waaronder Mariner 9 (de eerste orbiter), Viking 1 en Viking 2 (de eerste landers) en Sojourner / Pathfinder (de eerste rover). In de afgelopen twee decennia heeft NASA zich gericht op het zo vaak mogelijk verzenden van een Mars-missie, wat betekent dat elke twee jaar op het moment dat de aarde en Mars relatief dicht bij elkaar komen in hun banen.
De belangrijkste doelen van de twee rovers waren volgens NASA om te bepalen of het leven zoals we het kennen ooit op Mars zou kunnen zijn ontstaan (met name gericht op het zoeken naar oud water) en het klimaat en de geologie van Mars te karakteriseren. De informatie die deze rovers verzamelden, zou worden verbeterd met waarnemingen vanuit de ruimte - zoals die van NASA's langlopende Mars Reconnaissance Orbiter - en zou toekomstige missies naar de Rode Planeet informeren.
De Mars Exploration Rovers ontvingen hun namen van de 9-jarige Sofi Collis, die de winnaar was van een naamgevingswedstrijd die NASA hield (met hulp van de Planetary Society en sponsoring van speelgoedfabrikant Lego). De in Siberië geboren Collis werd op 2-jarige leeftijd geadopteerd en verhuisde naar haar nieuwe gezin in Scottsdale, Arizona.
'Ik woonde vroeger in een weeshuis', schreef Collis in haar winnende essay. 'Het was donker en koud en eenzaam.' S Nachts keek ik omhoog naar de glinsterende lucht en voelde ik me beter. Ik droomde dat ik daarheen kon vliegen. In Amerika kan ik al mijn dromen laten uitkomen. Bedankt voor de 'Spirit' en de kans.'"
De Mars Exploration Rovers zijn in 2003 gelanceerd - Opportunity op 7 juli en Spirit op 10 juni - aan boord van Delta II-raketten. Ze begonnen aan een reis van 453,4 miljoen km (283 miljoen mijl) om op Mars op water te jagen. De kosten van $ 800 miljoen voor de twee rovers hadden betrekking op een reeks wetenschappelijke instrumenten, waaronder een panoramische camera, een microscopische imager, technische camera's, drie spectrometers, een gereedschap voor het schuren van rotsen en een magnetische array. De rovers hadden ook een kleine arm waarmee ze close-up foto's en gegevens konden krijgen van interessante wetenschappelijke doelen.
Vroeg werk op Mars
NASA was geïntrigeerd door een laag hematiet die de baan van Mars Global Surveyor van bovenaf zag, gelegen op het Meridiani Planum aan de evenaar van Mars, en besloot dat dit de landingsplaats van Opportunity zou zijn. Omdat hematiet (een ijzeroxide) zich vaak vormt in een gebied met water, was NASA benieuwd hoe het water daar in de eerste plaats terecht kwam en waar het naartoe ging.
De 384 pond zware rover kwam op 25 januari 2004 voor het laatst naar Mars. Hij raasde door de atmosfeer van Mars, stak een parachute uit en sprong vervolgens naar de oppervlakte in een cocon van airbags. De kans kwam tot stilstand in een ondiepe krater van slechts 20 meter breed, wat wetenschappers verheugde toen de eerste foto's van de Rode Planeet straalden.
'We hebben een interplanetaire hole-in-one van 300 miljoen mijl gescoord', zei Steve Squyres, planetair wetenschapper aan de Cornell University en hoofdonderzoeker van de wetenschappelijke instrumenten van de rover, kort na de landing in een persbericht.
Begin maart, slechts zes weken na de landing, identificeerde Opportunity een ontsluiting van een rots die tekenen vertoonde van een vloeibaar verleden. De rotsen bij Guadalupe (een regio op Mars) hadden volgens NASA sulfaten en kristallen die in nissen groeiden - beide tekenen van water. Spirit vond diezelfde week carbonaten en hematiet, meer bewijs van water. Opportunity vond ook hematiet in kleine bollen die NASA "bosbessen" noemde vanwege hun grootte en vorm. Met een van de spectrometers vond Opportunity bewijs van ijzer in een groep bosbessen bij vergelijking met de kale, onderliggende rots.
Voordat maart voorbij was, ontdekte Opportunity meer bewijs van water, dit keer uit beelden van een rots die waarschijnlijk is ontstaan uit een afzetting van zout water in het verre verleden. Chloor en broom in de rotsen hielpen de theorie te stollen.
Het was een positieve start van de missie van Opportunity - en de rover had de krater niet eens verlaten waar hij was geland. Voordat de 90 dagen durende primaire missie van Opportunity voorbij was, was de rover van golfkarren de Eagle Crater uitgeklommen en waagde zich op ongeveer 800 meter afstand aan zijn volgende wetenschappelijke doelwit: Endurance Crater. In oktober 2004 zag het daar meer watertekens.
Vast in het zand
Een van de gevaarlijkste momenten van Opportunity was in 2005, toen de rover vijf weken in het zand vastzat. NASA had de rover op 26 april 2005 in een "blinde rit" gestopt, wat betekent dat de rover niet op obstakels controleerde. Opportunity ploegde toen in een 12-inch hoge (30 centimeter) zandduin, waar de zeswielige rover aanvankelijk moeite had om eruit te komen.
Om de gestrande rover te redden, voerde NASA tests uit op een model van de rover in een gesimuleerde Martiaanse "sandbox" in het Jet Propulsion Laboratory. Op basis van wat ze in de sandbox hebben geleerd, stuurden de rover-stuurprogramma's vervolgens een reeks opdrachten naar Opportunity. Het kostte de rover ongeveer 629 voet (192 m) wielrotaties voordat het 3 voet (1 m) vooruit kon gaan, maar het trok zich uiteindelijk begin juni 2005 los, zei NASA.
NASA koos ervoor om de rover voorzichtiger naar voren te bewegen, wat vooral belangrijk was omdat Opportunity het volledige gebruik van het rechtervoorwiel (vanwege een vastgelopen stuurmotor) slechts enkele dagen voordat het vast kwam te zitten in het zand verloor. De rover kon nog steeds prima rondrijden met zijn andere drie bestuurbare wielen, zei NASA.
De ervaring van Opportunity in het zand kwam goed van pas in oktober 2005, toen NASA ongebruikelijke tractieproblemen ontdekte op de zonnedag van Mars, of sol, 603. Op slechts 16 voet in een geplande rit van 148 voet stopte een slipcontrolesysteem aan boord automatisch de rover toen het tractie verloor en een geprogrammeerde limiet overschreed voor het aantal wielomwentelingen, volgens NASA. Twee sols later slaagde Opportunity erin zich terug te trekken en ging door.
Victoria Crater
Eind september 2006, na 21 maanden op Mars, reed Opportunity naar de Victoria Crater. Het cirkelde een paar maanden rond de rand, maakte foto's en bekeek gelaagde rotsen rond de krater van dichtbij. NASA nam vervolgens in juni 2007 een moedige beslissing om Opportunity in de krater te grijpen. Het was een risico, omdat het niet duidelijk was of de rover er weer uit kon klimmen, maar NASA zei dat de wetenschap het waard was.
"De wetenschappelijke allure is de kans om de composities en texturen van blootgestelde materialen in de diepte van de krater te onderzoeken en te onderzoeken voor aanwijzingen over oude, natte omgevingen", zei NASA in een persbericht. 'Terwijl de rover verder de helling afrijdt, zal hij in staat zijn om steeds oudere rotsen in de blootgestelde muren van de krater te onderzoeken.'
De tocht naar beneden werd onderbroken door een zware stofstorm in juli 2007. De energieopwekkingscapaciteit van Opportunity daalde in slechts één week met 80 procent doordat de zonnepanelen onder het stof zaten. Laat in de maand zakte de macht van Opportunity naar een kritiek niveau. NASA was bang dat de rover niet meer zou werken, maar Opportunity stopte.
Pas eind augustus klaarde de lucht op zodat Opportunity het werk kon hervatten en de krater in kon gaan. Opportunity bracht ongeveer een jaar door met dwalen door Victoria Crater en bekeek de lagen op de bodem van dichtbij, waarvan wetenschappers dachten dat ze waarschijnlijk door water waren gevormd.
Opportunity klom in augustus 2008 met succes uit en begon aan een geleidelijke reis naar Endeavour, een krater op 21 km afstand. Dat lijkt misschien niet ver, maar het duurde ongeveer drie jaar om daar te komen, omdat de rover onderweg verschillende stops maakte om naar interessante wetenschappelijke doelen te kijken. Opportunity bereikte de krater in augustus 2011. Tegen die tijd was de twin rover, Spirit, gestorven in een zandvanger. (Het liep vast in maart 2010 en NASA verklaarde de rover in 2011 opgeheven nadat de Martiaanse winter voorbij was en het bureau niets van de gestrande rover had gehoord.)
Endeavour en geheugenresets verkennen
De onderzoeken naar de watergeschiedenis van Opportunity gingen door bij Endeavour, met als voorbeeld een sonde uit 2013 van een rots genaamd "Esperance". De rots bevat niet alleen kleimineralen die door water worden geproduceerd, maar er was voldoende vloeistof om "ionen weg te spoelen die door die reacties waren losgelaten", Scott McLennan, een professor aan de State University of New York en een lange tijd planner voor Opportunity's wetenschapsteam, zei destijds.
In 2014 en begin 2015 deed NASA verschillende pogingen om de mogelijkheden van Flash-geheugen van Opportunity te herstellen nadat de rover problemen had ondervonden. Flash-geheugen stelt de rover in staat om informatie op te slaan, zelfs wanneer deze is uitgeschakeld, zoals in het geval van een zware storm. In 2015 besloot NASA de meeste operaties voort te zetten met willekeurig toegankelijk geheugen, dat alleen gegevens bijhoudt als de rover is ingeschakeld. Destijds zei NASA dat de enige verandering in operaties de mogelijkheid zou vereisen om gegevens met hoge prioriteit onmiddellijk te verzenden in plaats van de gegevens op te slaan voor latere levering.
Ondanks incidentele tegenslagen vestigde Opportunity in juli 2014 een buitenaards rijrecord toen het met succes 25,01 mijl (40,2 km) passeerde, waardoor het de afstand van de op afstand bestuurbare maan Lunokhod 2-rover van de Sovjet-Unie in 1973 overschreed. In maart 2015 passeerde het een ander enorme mijlpaal: een marathonafstand (26,2 mijl of 42,2 km) afleggen op Mars.
Vanuit zijn blik in Endeavour registreerde de rover beelden van de komeet Siding Spring toen het ijskoude object in maart 2014 door Mars werd versneld op een afstand van 87.000 mijl (139.500 km). In januari 2015 maakte Opportunity foto's vanaf een hoog punt op de rand van Endeavour, ongeveer 440 voet (134 m) boven de vlakte rond de krater. Vervolgens kondigde NASA in maart 2015 aan dat de rover - terwijl hij uitkijkt over een gebied met de bijnaam Marathon Valley - rotsen heeft gezien met een compositie die anders is dan die van Spirit of Opportunity. Een van de kenmerken van de rotsen was hoge concentraties aluminium en silicium. Deze compositie was de eerste keer dat dergelijke rotsen op Mars werden gevonden.
Na een Martiaanse winter te hebben doorstaan, overwon Opportunity in maart 2016 de steilste helling ooit - een helling van 32 graden - terwijl hij probeerde een doel op Knudsen Ridge te bereiken, in de regio van de Marathon Valley. Terwijl ingenieurs de wielen van de rover in het zand zagen glijden, besloten ze het doel te verlaten en verder te gaan.
NASA kondigde aan dat het in juni 2016 de activiteiten in Marathon Valley afrondde en voegde eraan toe dat Opportunity onlangs een close-up-look kreeg van "roodgekleurd, brokkelig materiaal" op de zuidelijke helling van de vallei. Opportunity heeft een deel van dit materiaal met een wiel geschaafd en een aantal van het hoogste zwavelgehalte op Mars onthuld. NASA zei dat het geschaafde wiel aanwijzingen had voor magnesiumsulfaat, een stof die uit water zou kunnen zijn neergeslagen.
2018 stofstorm
Eind mei 2018 breidde een regionale stofstorm op Mars zich snel uit. De lucht werd donker boven Opportunity toen de storm op 20 juni planetaire proporties bereikte. Opportunity, die op dat moment in goede gezondheid verkeerde en nog steeds werkte bij Endeavour, sprak op 10 juni voor het laatst met de aarde, totdat de zonnepanelen niet genoeg energie konden opnemen voor communicatie. Er werd verwacht dat de rover tijdens de storm warm genoeg zou blijven om te overleven, maar wetenschappers en ingenieurs vroegen zich af hoe snel de verweerde rover zou kunnen worden hersteld, of helemaal niet.
Bij stormen op Mars voorkomen enorme stofwolken dat zonlicht de oppervlakte bereikt. Hogere niveaus van tau, een maat voor atmosferische ondoorzichtigheid, geven aan dat er minder zonlicht beschikbaar is voor Opportunity. De rover heeft een tau van minder dan 2,0 nodig om zijn batterijen op te laden. Normaal gesproken is tau op de site van Opportunity ongeveer 0,5, zei NASA. Opportunity mat een tau van 10,8 op 10 juni 2018, de dag dat het ophield met terugzenden naar de aarde.
NASA bleef maandenlang luisteren naar signalen van Opportunity via het Deep Space Network - een netwerk van antennes die communiceren met ruimtevaartuigen over het hele zonnestelsel. Er werd nooit een signaal ontvangen en Opportunity werd uiteindelijk in februari 2019 dood verklaard.
- NASA Zonnestelselverkenning: Mars Exploration Rovers
- JPL: Mars Exploration Rovers
