Через 13 років після посадки на Марс NASA продовжує покращувати продуктивність марсохода Curiosity. Апарат отримав нові функції: він став більш автономним і навчився виконувати кілька завдань одночасно. Все це — щоб ефективніше використовувати свою енергію, яку забезпечує багатоцільовий радіоізотопний термоелектричний генератор (MMRTG). Підвищена ефективність дозволяє продовжувати наукові дослідження марсіанського клімату — як із давнього світу озер і річок Марс перетворився на холодну пустелю.
Нові виклики — нові цілі
Нещодавно Curiosity дістався до регіону, де розташовані унікальні утворення — «boxwork» (кам'яні гребені у формі сітки), які, як вважають вчені, сформувалися мільярди років тому під дією підземних вод. Ці структури простягаються на кілометри вздовж гори Шарп і можуть дати уявлення про те, чи могло у приповерхневому середовищі Марса існувати мікробне життя навіть тоді, коли планета починала пересихати.
Щоб виконувати такі наукові завдання, потрібно чимало енергії. Curiosity використовує її не тільки для пересування та роботи маніпулятора, а й для радіозв'язку, камер і 10 наукових приладів. Обігрів обладнання та електроніки теж вимагає значних ресурсів.
На відміну від минулих місій (Spirit, Opportunity, InSight), які залежали від сонячних батарей, Curiosity працює від ядерного джерела — MMRTG, де енергія виробляється за рахунок розпаду плутонієвих капсул. Така система забезпечує стабільне живлення протягом багатьох років (аналогічно RTG-генераторам на апаратах Voyager). Однак з часом розпад уповільнюється, і підзарядка акумуляторів займає більше часу, залишаючи менше енергії для науки.
Curiosity вчиться економити
Інженери з Лабораторії реактивного руху (NASA JPL) ретельно керують енергетичним бюджетом ровера, враховуючи всі споживаючі пристрої. Попередні тести не враховували реальне марсіанське середовище (пил, радіація, різкі перепади температур), яке постійно підкидає несподівані завдання. «Раніше ми поводилися як дуже обережні батьки», — каже Рейдар Ларсен із JPL. — «А тепер наш марсоход ніби став підлітком: він подорослішав і може взяти на себе більше відповідальності».
Тепер Curiosity може виконувати кілька завдань одночасно. Раніше всі операції — пересування, зйомка, передача даних — виконувалися по черзі. Але з 2021 року команда почала тестувати, чи можна їх поєднувати. Виявилося, що ровер здатний, наприклад, вести радіообмін з орбітальним супутником, одночасно фотографуючи місцевість або керуючи маніпулятором. Це скорочує активний час систем і зменшує загальне енергоспоживання.
Крім того, марсоход тепер самостійно йде у «сон», якщо завершує завдання раніше запланованого часу. Це дозволяє краще керувати підзарядкою акумуляторів перед наступним днем.
Навіть економія 10–20 хвилин на одній операції у довгостроковій перспективі суттєво подовжує термін служби MMRTG і дає більше часу на наукову діяльність.
І це ще не все
За останні роки Curiosity отримав і інші оновлення. Інженерам довелося заново продумати, як використовувати бур після поломки механізму подачі. Коли на одній із камер Mastcam вийшло з ладу кольорове фільтрове колесо, фахівці знайшли обхідний шлях, щоб продовжувати знімати панорами.
Були також впроваджені алгоритми, що знижують знос коліс, особливо після того, як на них почали з'являтися пошкодження від гострих каменів. Попри проколи, після 35 км пробігу команда впевнена: колеса зможуть служити ще багато років. А в крайньому випадку, ровер зможе навіть скинути зовнішню частину колеса і продовжити рух на внутрішній.
Ці кроки дозволяють Curiosity залишатися активним і корисним понад десятиліття після початку місії.
