スピリットのタイムライン

スピリットは、2004年から2010年まで火星で活動していたロボット探査車です。2003年6月10日に打ち上げられたスピリットは、2004年1月4日に火星のメリディアニ平原に着陸しました。これは、同じくNASAの火星探査ローバーミッションの一部である双子のオポチュニティ（MER-B）が火星の反対側に着陸する3週間前のことでした。スピリットは2009年に活動不能となり、2010年には通信が途絶えました。NASAは探査車の解放に向けた努力を中止し、最終的に2011年5月25日にミッションを終了しました。 [1]

2004

スピリット火星探査車は、 2004年1月4日、宇宙船イベント時間(SCET) 4:35 に火星の表面に着陸することに成功しました。これは90ソルのミッションの始まりでしたが、太陽電池のクリーニングイベントにより、2010年まで続く、さらに長いミッションの始まりとなりました。

着陸地点:コロンビアメモリアルステーション

スピリット着陸地点から見たコロンビアヒルズのパノラマ写真（注釈付き）

スピリットの目標地点は、過去に液体の水の影響を受けていたとみられる場所、グセフ・クレーターである。このクレーターは、目標楕円の中心から約10km (6.2 mi) 離れた、南緯14 °34′18″ 東経175°28′43″ / 南緯14.5718° 東経175.4785° / -14.5718; 175.4785に位置する、かつて巨大衝突クレーターにあった湖の可能性がある。 [3]

エアバッグで保護された着陸機が地表に着陸した後、ローバーはパノラマ画像を撮影するために出発しました。これらの画像は、科学者が有望な地質学的ターゲットを選択し、現地調査を行うために現地まで移動するために必要な情報を提供します。下のパノラマ画像は、小さな岩が散らばる緩やかな起伏のある地表と、最大3キロメートル（1.9マイル）先まで続く地平線上の丘陵を示しています。[4] MERチームは、スペースシャトル・コロンビア号の事故で亡くなった7人の宇宙飛行士に敬意を表し、着陸地点を「コロンビア記念ステーション」と名付けました。

上の写真の右側にある火星の地面の浅い窪み「スリーピー・ホロウ」は、探査車が着陸機のプラットフォームから離れた際に、初期の目的地として計画されました。NASAの科学者たちはこのクレーターに強い関心を示しました。直径9メートル（30フィート）、着陸機の北約12メートル（39フィート）に位置しています。

最初のカラー画像

スピリットの画像から編集された最初のカラー画像。他の惑星で撮影された最高解像度のカラー画像でした。

右は、火星探査ローバー「スピリット」に搭載されたパノラマカメラで撮影された画像から作成された初のカラー画像です。これは、他の惑星の表面で撮影された最高解像度の画像です。コーネル大学のカメラ設計者ジム・ベル氏によると、このパノラマモザイクは、縦4枚、横3枚のパンカム画像で構成されているとのことです。掲載された画像は、元々4,000×3,000ピクセルのフルサイズでした。しかし、パンカムによる完全なパノラマ画像は、その8倍もの大きさがあり、ステレオ（つまり、2枚の完全な画像で、解像度がさらに2倍になる）で撮影することも可能です。色彩は非常に正確です。（技術的な説明については、「人間の目の色域外」を参照してください。）

MERパンカムは白黒の観測機器です。13個の回転フィルターホイールが、同じシーンを異なる波長で撮影した複数の画像を生成します。地球で受信したこれらの画像は合成され、カラー画像を生成します。[5]

Sol 17 フラッシュメモリ管理の異常

2004年1月21日（ソル17）、スピリットは突然ミッションコントロールとの通信を停止した。翌日、ローバーは7.8ビット/秒のビープ音を無線で発信し、地球から通信を受信したことを確認したが、機体は故障モードにあると考えていることを示した。コマンドには断続的にしか応答しない。これは非常に深刻な異常と説明されたが、深刻なハードウェア障害ではなくソフトウェアまたはメモリ破損の問題であれば回復できる可能性がある。スピリットはエンジニアリングデータを送信するように指示され、1月23日にいくつかの短い低ビットレートメッセージを送信した後、最終的にXバンド経由で73メガビットをマーズオデッセイに送信した。エンジニアリングデータの読み取り値から、ローバーはスリープモードに留まっていないことが示唆された。そのため、バッテリー電力を浪費し、過熱していた。これらのリスク要因は、すぐに修正しないとローバーを破壊する可能性がある。ソル20に、コマンドチームはSHUTDWN_DMT_TIL（「Shutdown Dammit Until（シャットダウンしろ）」）コマンドを送信し、指定された時間まで自機を停止させようとした。しかし、どうやらコマンドは無視されたようだ。

当時の有力な説は、ローバーが「再起動ループ」に陥っているというものでした。ローバーは、機体に障害が発生した場合に再起動するようにプログラムされていました。しかし、再起動中に障害が発生した場合、再起動は永久に繰り返されます。再起動後も問題が継続するという事実は、エラーがRAMではなく、フラッシュメモリ、EEPROM、あるいはハードウェア障害のいずれかにあることを示唆していました。ハードウェア障害の場合、ローバーはおそらく致命的でした。フラッシュメモリとEEPROMにエラーが発生する可能性を予測し、設計者はフラッシュメモリにアクセスすることなくローバーを起動できるように設計しました。無線自体は、フラッシュメモリを使用せずにローバーに再起動を指示するのに十分な、限られたコマンドセットをデコードできました。フラッシュメモリにアクセスできないため、再起動サイクルは機能しませんでした。

2004年1月24日（ソル19）、ローバー修理チームは、スピリットのフラッシュメモリと、そこに書き込むソフトウェアに問題があると発表した。フラッシュメモリのハードウェアは正常に動作していると考えられていたが、ソフトウェアのファイル管理モジュールは、問題発生時にスピリットが実行していた操作に対して「十分な堅牢性」を欠いていた。これは、問題がハードウェアの故障ではなく、ソフトウェアのバグによって引き起こされたことを示唆している。NASAのエンジニアたちは最終的に、ファイルシステム上のファイルが多すぎるという比較的軽微な問題であると結論付けた。これらのファイルのほとんどは、不要な飛行中データを含んでいた。問題の原因を突き止めた後、エンジニアたちはいくつかのファイルを削除し、最終的にフラッシュメモリシステム全体を再フォーマットした。2月6日（ソル32）、ローバーは元の動作状態に復旧し、科学活動が再開された。[6]

火星で初めて意図的に岩石を粉砕

RATグラインド（岩石粉砕ツール）で撮影された火星の岩石（アディロンダックと呼ばれる）のデジタルカメラ（パンカム）画像

火星における最初の意図的な岩石研磨に、スピリットチームは「アディロンダック」と呼ばれる岩石を選んだ。そこへ向かうため、ローバーは40度の短い円弧を描き、合計95センチメートル（37インチ）の運動を行った。その後、ローバーはその場で向きを変え、目標の岩石に向かい、4回の短い直線運動で合計1.9メートル（6フィート3インチ）の運動を行った。ローバーに近い「サシミ」と呼ばれる別の岩石ではなくアディロンダックが選ばれたのは、アディロンダックの表面がより滑らかで、岩石研磨ツール（別名「RAT」）に適していたためである。[7]

スピリットは岩石に直径45.5ミリメートル（1.79インチ）、深さ2.65ミリメートル（0.104インチ）の小さな窪みを作りました。ローバーの顕微鏡画像装置やその他の機器を用いて新たに露出した内部を調べた結果、岩石は火山玄武岩であることが確認されました。[8]

ハンフリーロック

2004年3月5日、NASAはスピリット探査機が「ハンフリー」と名付けられた岩石に、火星における水の歴史の痕跡を発見したと発表した。セントルイス・ワシントン大学マクドネル校教授で地球惑星科学科長のレイモンド・アーヴィドソン氏は、NASAの記者会見で次のように述べた。「もし地球上でこの岩石を発見したとしたら、微量の流体が内部を移動していた火山岩と言えるでしょう。」双子の探査車オポチュニティが発見した岩石とは対照的に、この岩石はマグマから形成され、その後、小さな割れ目から結晶化した鉱物のように見える明るい物質を獲得した。この解釈が正しいとすれば、これらの鉱物は水に溶解していた可能性が高く、水は岩石内部に運ばれたか、あるいは岩石形成後の段階で岩石と相互作用したと考えられる。[9]

ボンネビルクレーター

2004年3月11日、ソル66、スピリットは400ヤード（370メートル）の航海を経てボンネビル・クレーターに到達した。 [10]このクレーターは直径約200メートル（220ヤード）で、地表から約10メートル（11ヤード）下に底がある。 [11] JPLは、内部に注目すべき対象物が見当たらないと判断し、探査車をクレーター内に送り込むのは得策ではないと判断した。スピリットは南縁に沿って進み、コロンビア・ヒルズを目指して南西方向へ進んだ。

ボンネビルクレーター

スピリットは105ソル目にミズーラクレーターに到達した。クレーターの直径は約91メートル（100ヤード）、深さは約18メートル（20ヤード）である。ミズーラクレーターは、含まれる岩石が古いため、優先度の高いターゲットとは考えられていなかった。探査車は北側の縁を迂回し、南東方向へ進んだ。その後、118ソル目にラホンタンクレーターに到達し、120ソル目まで縁に沿って進んだ。ラホンタンクレーターは直径約55メートル（60ヤード）、深さ約9.1メートル（10ヤード）である。南西側には長く蛇行する砂丘が広がっているが、スピリットはそれを迂回した。緩い砂丘は、探査車の車輪のトラクション能力に未知のリスクをもたらすためである。

コロンビアヒルズ

スピリットには、再突入時に分解したスペースシャトルコロンビアの 2003 年のSTS-107ミッションの乗組員の記念碑が収められています。

スピリットはボンネビルクレーターからコロンビアヒルズまで一直線に進んだ。経路は地形がナビゲートしにくい場合にのみ技術者によって直接制御され、それ以外の場合、ローバーは自律モードで走行した。159ソル目に、スピリットはコロンビアヒルズの麓にあるウェストスパーと呼ばれる多くのターゲットの最初のものに到達した。ハンクスホローは23ソルにわたって調査された。ハンクスホローの中には「金の壺」と呼ばれる奇妙な形の岩があった。この岩は滑りやすい場所にあったため、スピリットにとって分析は困難だった。AXPSとメスバウアー装置による詳細な分析の後、この岩にはヘマタイトが含まれていることが検出された。[12]この種の岩は水に関連して形成されることがある。

太陽光パネルからの発電量が日没と塵の影響で減少したため、ディープスリープモードが導入されました。このモードでは、機器が故障した場合でもエネルギーを節約するため、ローバーは夜間に完全にシャットダウンしました。[13]ルートは、ローバーのパネルが可能な限り冬の太陽光に向けられるように選択されました。

ここからスピリットは丘の麓に沿って北進し、目標のウーリー・パッチに向かった。ウーリー・パッチは192ソル目から199ソル目まで観測された。203ソル目までにスピリットは丘を南に登り、「クローヴィス」と名付けられた岩石に到達した。クローヴィスは210ソル目から225ソル目まで研削・分析された。クローヴィスに続いて、エベネザー（226ソル目から235ソル目）、テトル（270ソル目）、ウクベンとパリンクエ（281ソル目から295ソル目）、そしてルーテフィスク（296ソル目から303ソル目）を観測した。239ソル目から262ソル目まで、スピリットは地球との通信が遮断される太陽合のために電源を切った。スピリットはゆっくりとハズバンド・ヒルの山頂を回り込み、ソル344には新たに指定された「カンバーランド・リッジ」を越えて「ラリーズ・ルックアウト」と「テネシー・バレー」へと向かう準備が整った。スピリットはESAの探査機マーズ・エクスプレスとの通信テストもいくつか行ったが、通信の大部分は通常NASAの探査機マーズ・オデッセイとマーズ・グローバル・サーベイヤーとの間で行われていた。

2005

ハズバンド・ヒルへのドライブ

スピリットは火星に滞在して地球の1年が経過し、ハズバンド・ヒルの頂上を目指してゆっくりと坂を上っていた。岩だらけの障害物や砂地が多かったため、これは困難な作業だった。このため頻繁にスリップが発生し、計画通りにルートを進むことができなかった。2月、スピリットのコンピューターはより自律的に走行できるようにソフトウェアのアップデートを受けた。[14] 371ソル目に、スピリットはカンバーランド・リッジの頂上近くにある「ピース」と呼ばれる岩に到着した。373ソル目にスピリットはRATでピースを地上に着陸させた。390ソル目（2005年2月中旬）までに、スピリットは丘を逆方向に登り、「ラリーの展望台」に向かって進んでいた。この頃、科学者たちは登攀のためにできるだけ多くのエネルギーを節約しようとしていた。

スピリットは、その航海中にいくつかのターゲットも調査しました。その中には、赤い惑星で発見された中で最も高い塩分濃度を持つ土壌ターゲット「パソ・ロブレス」も含まれていました。この土壌もリンを多く含んでいましたが、スピリットが採取した別の岩石「ウィッシュストーン」ほどではありませんでした。スピリットに協力していた科学者の一人、スティーブ・スクワイアズ博士はこの発見について、「まだこれが何を意味するのか解明中ですが、これほど多くの塩分が存在するということは、明らかに水が関与していたということです」と述べています。[15]

  • 金の壺の岩
    金の壺の岩
  • スピリットがハズバンド・ヒルを登る
    スピリットのハズバンドヒルへの横断
  • 2005 年 5 月 19 日、スピリットが撮影したグセフクレーターの火星の夕日。
    2005 年 5 月 19 日、スピリットが撮影したグセフクレーターの火星の夕日。

砂嵐

2005年3月9日（おそらく火星の夜）、探査車の太陽電池パネルの効率は当初の約60%から93%に急上昇し、続く3月10日には砂塵旋風が観測されました。NASAの科学者たちは、砂塵旋風が太陽電池パネルを吹き飛ばし、ミッション期間を大幅に延長した可能性があると推測しました。これは、スピリットやオポチュニティが砂塵旋風を観測した初めての事例でもありました。砂塵旋風はこれまで、パスファインダー探査機によってのみ撮影されていました。

火星でスピリットを監視していたミッションメンバーは、2005年3月12日（ソル421）に、幸運にも砂嵐に遭遇し、ロボットの太陽電池パネルがきれいになったと報告した。エネルギーレベルは劇的に上昇し、日々の科学研究活動の拡大が期待された。[16]

スピリットが撮影した火星の砂塵旋風の動画。左下のカウンターは、連続写真の最初の写真が撮影されてからの経過時間を秒単位で表示しています。最後のフレームでは、砂塵旋風が火星の表面に尾を引いているのが分かります。背景には他に4つの砂塵旋風も写っています。

ハズバンドヒルの頂上

8月の時点で、スピリットは山頂からわずか100メートル（330フィート）しか離れていなかった。ここで、ハズバンド・ヒルには2つの山頂があり、一方がもう一方よりわずかに高いことがわかった。8月21日（ソル582）、[17] スピリットはハズバンド・ヒルの本当の山頂に到達した。このローバーは、他の惑星の山頂に登頂した最初の宇宙船となった。走行距離は合計4971メートルだった。山頂自体は平坦だった。スピリットは、グセフ・クレーター全体を含む、リアルカラーの360度のパノラマ写真を撮影した。夜間には、ローバーはフォボスとデイモスの軌道をより正確に決定するために、これらの衛星を観測した。[18]ソル656には、スピリットは、地球軌道上のハッブル宇宙望遠鏡と協調した科学キャンペーンを行うため、パンカムで火星の空と大気の不透明度を調査した。[19]

スピリットは山頂から印象的な岩層を発見し、「ホームプレート」と名付けられた。これは興味深い目標だったが、スピリットは後にマックール・ヒルへと移動し、来たる冬に向けて太陽電池パネルを太陽に向けて傾けることになっていた。10月末、ローバーは丘を下り、ホームプレートへと向かった。下山途中、スピリットはソル690に「コマンチ」と名付けられた岩層に到達した。科学者たちは3台の分光計すべてのデータを用いて、コマンチの組成の約4分の1が炭酸鉄マグネシウムであることを発見した。この濃度は、火星の岩石でこれまでに特定された炭酸塩の10倍も高い。炭酸塩は湿潤でほぼ中性の条件で生成されるが、酸性で溶解する。コマンチでの発見は、火星探査ミッション（MEMS）ローバーが過去の火星環境を初めて明確に示した証拠であり、ローバーの以前の発見で示唆されていた湿潤だが酸性の条件よりも、生命にとってより適していた可能性がある。[20]

2005 年 8 月 23 日、探査車スピリットがハズバンド ヒルの登頂を完了したときに撮影した山頂からの眺め。

2006

マクールヒルへのドライブ

2006年、スピリットはホームプレートと呼ばれるエリアに向かって航行し、2月に到着しました。NASAによる2006年の出来事については、NASAスピリットアーカイブ2006をご覧ください。

スピリットの次の着陸地点は当初、火星の冬の間スピリットが十分な日光を得られるマクール・ヒルの北壁になる予定だった。 2006年3月16日、JPLはスピリットの故障していた前輪が完全に動かなくなったと発表した。それにもかかわらず、スピリットは壊れた車輪を引きずりながら後進でマクール・ヒルに向かうように制御チームがプログラムしていたため、マクール・ヒルに向かって進み続けていた。[21] 3月下旬、スピリットはマクール・ヒルへの進路を妨げる緩い土に遭遇した。マクール・ヒルへの到達を中止し、代わりに近くのロー・リッジ・ヘイブンという名の尾根に駐機することが決定された。

スピリットは、推進力を最大化するための努力を経て、ソル744（2006年2月）に、隆起した層状の露頭であるホームプレートの北西隅に到着しました。科学観測はスピリットのロボットアームによって実施されました。

ローリッジヘイブン

ローリッジで隕石と思われるものが発見される（2006年6月16日）

2006年4月9日に尾根に到達し、北に11度の傾斜を持つ尾根に停泊したスピリットは、その後8ヶ月間尾根上で周辺地域の変化の観測を行った。[22] 火星の冬はローバーのエネルギーレベルが低いため、走行は試みられなかった。ローバーは2006年11月初旬、冬の最も日が短い時期と太陽合の時期の後、地球との通信が著しく制限された時期に、ロボットアームの届く範囲内に関心のあるターゲットを配置するために短距離旋回を行った。

ローリッジ滞在中、スピリットは火星表面の隕石であるオポチュニティの熱盾岩と化学的性質が類似する2つの岩石を撮影しました。孫文にちなんで「中山」、そして火星隕石が複数発見されている南極の場所にちなんで「アランヒルズ」と名付けられたこれらの岩石は、背景の暗い岩石の中で際立っていました。これらの岩石の正確な組成を特定するために、さらなる分光分析が行われており、これらの岩石も隕石である可能性があります。

2007

ソフトウェアのアップグレード

2007年1月4日（ソル1067）、両ローバーは搭載コンピューターに新しい飛行ソフトウェアを受け取った。このアップデートは、着陸からちょうど3周年を迎えるタイミングで行われた。新しいシステムにより、ローバーは画像を送信するかどうか、そして岩石を調査するためにアームを伸ばすかどうかを判断できるようになった。これにより、科学者は何百枚もの画像の中から目的の画像を探す必要がなくなり、また周囲の状況を調べてアームを伸ばして岩石を調査するかどうかを決定する必要がなくなるため、大幅な時間節約が可能になる。[23]

シリカバレー

ローバーがシリカを豊富に含む塵を露出（2007年4月20日）

スピリットのデッドホイールには、明るい兆しがあった。2007年3月、デッドホイールを引っ張って移動していた際、火星の土壌の表層を削り取り、微生物の生存に最適だったであろう過去の環境の証拠を示す一帯が露出したと科学者らは述べている。これは、地球上で温泉水や蒸気が火山岩と接触した地域に似ている。地球上では、このような場所はバクテリアが大量に生息する傾向があると、ローバーの主任科学者スティーブ・スクワイアズ氏は述べた。「私たちはこの発見に非常に興奮しています」と、彼はアメリカ地球物理学連合（AGU）の会合で語った。この地域は、窓ガラスの主成分であるシリカが非常に豊富である。研究者たちは現在、この明るい物質は2つの方法のいずれかで生成されたに違いないと結論付けている。1つは、ある場所で水がシリカを溶かし、別の場所（例えば間欠泉）に運んだ温泉堆積物。もう1つは、岩石の亀裂から上昇する酸性の蒸気が岩石の鉱物成分を剥ぎ取り、シリカを残したというものである。 「重要なのは、どちらの仮説であれ、火星のかつての居住可能性への影響はほぼ同じだということです」とスクワイアズ氏はBBCニュースに説明した。熱水は微生物が繁殖できる環境を提供し、そのシリカの沈殿がそれらを閉じ込めて保存する。スクワイアズ氏はさらに、「温泉や噴気孔に行くことができます。地球上のどちらの場所でも、生命、つまり微生物が溢れています」と付け加えた。[24] [25]

地球規模の砂嵐とホームプレート

2007年、スピリットはホームプレート台地の麓付近で数ヶ月を過ごした。1306ソル目にスピリットは台地の東端に到達した。9月と10月には台地の南半分の数カ所で岩石や土壌を調査した。11月6日、スピリットはホームプレートの西端に到達し、グリソムヒルとハズバンドヒルが見える西側の谷のパノラマ写真を撮影し始めた。このパノラマ写真は2008年1月3日にNASAのウェブサイトで公開されたが、ほとんど注目されなかった。1月23日、独立系ウェブサイトが画像の拡大画像を公開し、数センチの高さの岩石の特徴が、右腕を少し上げた横から見た人型の姿に似ていることが示された。[26] [27]

塵に覆われたスピリットの太陽電池パネルを示す円形投影– 2007年10月

2007年6月末頃、一連の砂嵐が火星の大気を塵で覆い始めました。砂嵐は激化し、7月20日にはスピリットとオポチュニティの両機がエネルギー不足によるシステムダウンの危機に直面しました。NASAは報道陣に対し、「探査車がこれらの嵐を乗り越えられるよう願っていますが、これほど激しい状況を想定して設計されたものではありません」という声明を発表しました。[28]砂嵐によって引き起こされた主な問題は、大気中の塵の量が非常に多く、オポチュニティへの直射日光の99%、スピリットへの直射日光の99%が遮られたことで太陽エネルギーが劇的に減少したことでした。

通常、探査車の太陽電池パネルは火星の1日あたり最大700ワット時（2,500 kJ）のエネルギーを発電できる。嵐の後、発電量は128ワット時（460 kJ）まで大幅に減少した。探査車が1日あたり150ワット時（540 kJ）未満の発電量になると、サバイバルヒーターを稼働させるためにバッテリーを消耗させなければならない。バッテリーが空になると、極寒のため主要な電気部品が故障する可能性が高い。両方の探査車は、嵐が過ぎるのを待つために最低電力設定にされた。8月初旬、嵐は少しずつ収まり始め、探査車はバッテリーを充電することができた。探査車は残りの嵐が過ぎるのを待つために冬眠状態に置かれた。[29]

2008

冬眠中

スピリットの主な懸念はエネルギーレベルだった。太陽電池パネルに当たる光の量を増やすため、探査車はホームプレート北部のできるだけ急な斜面に駐車された。太陽電池パネルの埃の量は70%増加し、冬を越すには30度の傾斜が必要になると予想された。2月には29.9度の傾斜が達成された。時折余分なエネルギーが得られ、「ボーンステル」と名付けられた高解像度のパノラマ画像が作成された。バッテリーを充電するのに十分な太陽エネルギーしかないときは、地球との通信は最小限に抑えられ、不要な機器はすべてオフにされた。冬至には、エネルギー生産量は1ソルあたり235ワット時にまで低下した。[30]

冬の砂嵐

2008年11月10日、大規模な砂嵐により、太陽電池パネルの出力は1日あたり89ワット時（320kJ）まで低下し、極めて低いレベルとなりました。[31] NASA当局は、スピリットが嵐を乗り越え、嵐が過ぎ去り空が晴れ始めるとエネルギーレベルが上昇することを期待していました。彼らはヒーターを含むシステムを長時間停止することで、エネルギーを節約しようとしました。2008年11月13日、スピリットは予定通り起動し、ミッションコントロールセンターと通信しました。[32]

2008年11月14日から20日まで（ソル番号1728から1734）、スピリットは1日平均169ワット時（610 kJ）の電力を消費しました。1日あたり約27ワット時（97 kJ）を消費していた熱放射分光計のヒーターは、2008年11月11日に停止されました。熱放射分光計の試験では、損傷はなく、ヒーターは十分な電力があれば作動することが示されました。[33]太陽が地球と火星の間にある合は2008年11月29日に始まり、探査車との通信は2008年12月13日まで不可能でした。[34]

2009

エネルギーの増加

2009年2月6日、有益な風がパネルに蓄積された塵を吹き飛ばしました。これにより、エネルギー出力は1日あたり240ワット時（860kJ）に増加しました。NASA当局は、この増加したエネルギーは主に駆動力として使用されると述べました。[35]

2009年4月18日（ソル1879）と2009年4月28日（ソル1889）には、太陽電池パネルのエネルギー出力が清掃作業によって増加した。[36] [37]スピリットの太陽電池パネルのエネルギー出力は、2009年3月31日の1日あたり223ワット時（800 kJ）から、2009年4月29日の1日あたり372ワット時（1,340 kJ）に上昇した。[37]

サンドトラップ

技術者たちは、スピリットが岩の上に閉じ込められた状態や、探査車の左前輪によってかき混ぜられたふわふわした物質の状態を実験室で再現しようと試みている。

2009年5月1日（ソル1892）、ローバーは柔らかい砂にスタックし、一見普通の土の層の下に隠された硫酸鉄(III)（ジャロサイト）の塊の上に停止した。硫酸鉄は凝集力が極めて低く、ローバーの車輪がトラクションを得るのが困難だった。[38] [39]

JPLチームのメンバーは、ローバーのモックアップとコンピュータモデルを用いて状況をシミュレートし、ローバーを軌道に戻そうと試みました。低重力と非常に弱い大気圧下における火星の土壌力学条件を地球上で再現するため、 JPLの特別な砂場で、スピリットのモックアップの軽量版を用いた試験が実施されました。これは、低重力下における固結度の低い土壌の凝集挙動をシミュレートする試みでした。[40] [41]予備的な救出活動は2009年11月17日に開始されました。[42]

2009年12月17日（ソル2116）、右前輪が突然、4回の回転試行のうち最初の3回で正常に動作するようになった。この車輪が再び完全に機能するようになった場合、ローバーの解放にどのような影響を与えるかは不明であった。右後輪も11月28日（ソル2097）に停止し、ミッションの残りの期間、動作不能状態が続いた。これにより、ローバーは完全に動作する車輪が4つしか残されなくなった。[43]チームが移動して太陽電池パネルの傾きを調整したり、パネルを清掃するための好ましい風を得ることができなければ、ローバーは2010年5月までしか運用を維持できないだろう。[44]

2010

トロイの火星の冬

「トロイ」の埋め込み場所からのカラーパノラマ、中心距離にハズバンドヒルあり（2009年5月14日から6月20日までに撮影された画像から編集）

2010年1月26日（ソル2155）、数ヶ月にわたるローバーの解放試行の後、NASAは移動ロボットミッションを再定義し、固定式研究プラットフォームと呼ぶことを決定した。プラットフォームのバッテリーをより効率的に充電するため、太陽に対するプラットフォームの向きをより適切なものにするための努力が行われた。これは、火星の冬の間、一部のシステムを稼働状態に保つために必要だった。[45] 2010年3月30日、スピリットは予定されていた通信セッションをスキップし、最近の電力供給予測から予想されたように、低電力の冬眠モードに入ったとみられる。[46]

スピリットのホームプレート周辺の最後の旅と終了場所。

ローバーとの最後の交信は2010年3月22日（ソル2208）[47]であり、ローバーのバッテリーが何らかの時点で過大なエネルギーを失い、ミッションクロックが停止した可能性が高い。過去の冬季には、ローバーは太陽に面した斜面に駐機することで内部温度を−40℃（−40℉）以上に保つことができたが、ローバーが平地で立ち往生していたため、内部温度は−55℃（−67℉）まで低下したと推定される。もしスピリットがこれらの状況に耐え、クリーニングイベントが行われていたとしたら、2011年3月の南半球夏至に太陽エネルギーがローバーを目覚めさせるレベルまで増加していた可能性がある。[48]

コミュニケーションの試み

スピリットはホームプレート西側の「トロイ」と呼ばれる地点で沈黙を保っている。2010年3月22日（ソル2208）以降、スピリットとの通信は行われていない。[49]

スピリットは低電力障害に見舞われ、通信を含むすべてのサブシステムを停止し、バッテリーの充電を試みるために深いスリープ状態に入った可能性が高い。また、ミッションクロックに障害が発生した可能性もある。もしそうなっていたら、ローバーは時間感覚を失い、太陽電池アレイに十分な太陽光が当たって起動するまでスリープ状態を維持しようとしていただろう。この状態は「ソーラーグルービー」と呼ばれている。ミッションクロックに障害が発生した場合、ローバーは受信のみを行う。2010年7月26日（ソル番号2331）から、ミッションクロックに障害が発生した場合に対処するための新しい手順が導入された。

ディープ・スペース・ネットワークのミッション・コントローラーは、毎ソルごとにXバンドの「スイープ＆ビープ」コマンドを送信していました。ローバーがミッションクロックの故障を経験し、日中に起動した場合、起動中の1時間ごとに20分間隔で受信していたはずです。クロックの故障の可能性があったため、この20分間隔の受信タイミングは不明でした。そのため、複数の「スイープ＆ビープ」コマンドが送信されました。ローバーがこれらのコマンドのいずれかを受信すると、Xバンドのビープ信号で応答し、ミッション・コントローラーにローバーの状態を更新することで、ローバーの状態をさらに調査できるようにしていました。しかし、この新しい戦略を採用したにもかかわらず、ローバーからの応答はありませんでした。

探査車は動かなくなるまで7,730.50メートル（4.80351マイル）走行した。[50]

2011

ミッション終了

JPLは2011年5月25日までスピリットとの交信を試み続けたが、その日NASAは交信活動の終了とミッションの完了を発表した。[51] [52] [53] NASAによると、探査車は「生存用ヒーターを作動させるのに十分な電力がなかった」ため「内部温度」が非常に低かった可能性が高い。これは「日光の少ない過酷な火星の冬」によるものだった。多くの重要な部品や接続部は「寒さによる損傷を受けやすかった」とされている。[52]スピリットの 支援に必要だった資産は、当時まだ活動中だったスピリットの双子の探査車オポチュニティ[51]と、6年以上にわたりゲール・クレーターの探査を行っている火星探査車キュリオシティの支援に充てられた。[54]

ローバーは複数のカメラで写真を撮影できましたが、異なるカラーフィルターでシーンを撮影できるのはPanCamカメラのみでした。パノラマ画像は通常、PanCamの画像から作成されました。スピリットは生涯で128,224枚の写真を転送しました。[55]

ビュー

パノラマ

ミズーラクレーター（Sol 105、2004年4月19日）
ソル120のラホンタンクレーター
「ラリーズ・ルックアウト」から撮影されたカラーパノラマ写真。左端は「テネシー渓谷」、右は探査車の軌跡です。
スピリット着陸地点から見たアポロヒルズのパノラマ写真（注釈付き）
スピリットが撮影したウェストバレーのパノラマ写真（メディア向けに色補正は施されていません）。NASAの火星探査ローバー「スピリット」は、2007年の最後の数ヶ月間を過ごした低地の頂上から、この西側の眺めを撮影しました。

顕微鏡画像

  • ソル82に岩石研磨ツールで研磨されたマザツァル岩のクローズアップ
    ソル82に岩石研磨ツールで研磨されたマザツァル岩のクローズアップ
  • 固まった溶岩に対する風の侵食効果。
    固まった溶岩に対する風の侵食効果。

軌道から

地図

2004 年 1 月の着陸から 2008 年 4 月までのスピリット探査車の動きを示した地図。(残りの動きについては、トロイの火星の冬季における上記の画像を参照してください)

参考文献

  1. ^ ネルソン、ジョン. 「火星探査ローバー - スピリット」. NASA . 2023年4月16日閲覧。
  2. ^ 「グセフクレーター：着陸地点」. marsoweb.nas.nasa.gov .
  3. ^ Spaceflightnow.com、火星行き、ローバーは火星探査のために丘陵地帯の眺望地点へ向かう
  4. ^ 「APOD: 2004年1月14日 – スピリット探査機が捉えた火星のパノラマ」. antwrp.gsfc.nasa.gov .
  5. ^ “MER color imagery, methods”. 2005年4月24日時点のオリジナルよりアーカイブ。
  6. ^ 惑星ブログ。
  7. ^ ウェブスター、ガイ（2004年1月19日）「スピリット、アディロンダックと呼ばれる岩石に接近調査」（プレスリリース）NASA . 2018年1月2日閲覧。
  8. ^ ウェブスター、ガイ（2004年2月9日）「火星探査車の写真が『ブルーベリーマフィン』に関する疑問を提起」（プレスリリース）NASA . 2018年1月2日閲覧。
  9. ^ mars.nasa.gov. 「火星探査ローバー」. marsrovers.jpl.nasa.gov .
  10. ^ 「Spirit Updates: 2004」. mars.nasa.gov . 2023年4月26日閲覧。
  11. ^ Golombek; et al. スピリット探査車グセフクレーター横断の表層地質：ヘスペリアン期以降の乾燥と乾燥化（PDF） . 第二回初期火星会議（2004年）. p. 1 . 2009年1月26日閲覧.縁の高さは約3メートル（9.8フィート）で、クレーターの深さは浅い（約10メートル（33フィート））ものの、
  12. ^ “Mars Rovers Surprises Continue”. JPLウェブサイト. 2013年12月4日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2006年10月6日閲覧。
  13. ^ “Mars Exploration Rover Mission: All Spirit Updates”. marsrovers.jpl.nasa.gov . 2007年6月25日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2013年11月21日閲覧。
  14. ^ “Mars Exploration Rover Mission: All Spirit Updates”. marsrovers.jpl.nasa.gov . 2013年11月23日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2013年11月21日閲覧。
  15. ^ mars.nasa.gov; NASA, JPL. 「火星探査ローバー」. mars.nasa.gov . 2021年2月12日閲覧。
  16. ^ デイビッド・レナード (2005年3月12日). 「スピリットがダストデビルを一掃」. Space.com . 2006年12月1日閲覧。
  17. ^ “Rover Update: 2005: All”. mars.nasa.gov . 2020年4月23日閲覧。
  18. ^ 「NASA​​ローバーが火星の過去と生命の環境に関する手がかりを発見」NASA 2010年6月3日. 2011年5月25日閲覧。
  19. ^ “Mars Exploration Rover Mission: All Spirit Updates”. marsrovers.jpl.nasa.gov . 2013年11月23日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2013年11月21日閲覧。
  20. ^ 「NASA​​ – 炭酸塩を含む火星の岩石（疑似色）」www.nasa.gov。
  21. ^ 「火星探査ローバーミッション：スピリットに関する最新情報」marsrovers.jpl.nasa.gov。
  22. ^ 「NASA​​ – NASA火星探査車、地層の調査後、新たな探査地へ」www.nasa.gov。
  23. ^ 「古い探査車が新しい技を学ぶ」CBCニュース、2007年1月4日。
  24. ^ エイモス、ジョナサン (2007年12月11日). 「火星ロボットが微生物の手がかりを発見」. NASAは、ロボット探査機スピリットが火星表面で最も重要な発見の一つを達成したと発表した。BBCニュース. 2007年12月12日閲覧。
  25. ^ Bertster, Guy (2007年12月10日). 「火星探査車、火星の蒸気の痕跡を調査」.プレスリリース. ジェット推進研究所、カリフォルニア州パサデナ. 2007年12月12日閲覧。
  26. ^ Planetary.org Archived April 20, 2012, at the Wayback Machine Emily Lakdawalla, Teeny little Bigfoot on Mars , January 23, 2008 | 12:41 PST | 20:41 UTC
  27. ^ Nemiroff, R.; Bonnell, J. 編 (2008年1月29日). 「スピリットのウェストバレーパノラマ画像」. Astronomy Picture of the Day . NASA .
  28. ^ 「NASA​​の火星探査車、激しい砂嵐に立ち向かう」（プレスリリース）ジェット推進研究所。2007年7月27日。2012年1月17日時点のオリジナルよりアーカイブ。2009年8月21日閲覧。
  29. ^ 「火星の空がわずかに明るくなる」（プレスリリース）ジェット推進研究所2007年8月7日. 2009年8月21日閲覧。
  30. ^ 「火星探査ローバーミッション：スピリットに関する最新情報」marsrovers.jpl.nasa.gov。
  31. ^ 「砂嵐によりNASA火星探査機スピリットのエネルギー供給が停止」（プレスリリース）ジェット推進研究所2008年11月10日。2012年9月27日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2009年8月21日閲覧。
  32. ^ コートランド、レイチェル（2009年11月14日）「スピリット探査機、砂嵐後の回復」ニューサイエンティスト誌。 2009年8月21日閲覧。
  33. ^ 「sol 1730–1736、2008年11月14日～20日：深刻だが安定」（プレスリリース）。ジェット推進研究所。2008年11月20日。 2009年8月21日閲覧。
  34. ^ 「sol 1709–1715, November 13–19, 2008: Opportunity Prepares for Two Weeks of Independent Study」（プレスリリース）ジェット推進研究所2008年11月19日. 2009年8月21日閲覧。
  35. ^ 「スピリット、よりクリーンなソーラーパネルでエネルギーを増強」NASA/JPL 2009年2月17日閲覧。
  36. ^ 「もう一つのリセットとクリーニングイベント」NASA/JPL、2009年4月22日。 2009年4月25日閲覧。
  37. ^ ab 「困難な地形でも、良好な状態を保ち、埃も少ない」NASA/JPL、2009年4月29日。 2009年5月4日閲覧。
  38. ^ マギー・マッキー (2009年5月12日). 「火星探査機は数週間にわたり砂の罠から逃れられない可能性」.ニューサイエンティスト.
  39. ^ チャン、ケネス（2009年5月19日）「火星探査機の5つの作動車輪は隠れた軟弱地で動けない」ニューヨーク・タイムズISSN 0362-4331  2009年5月19日閲覧。
  40. ^ “Free Spirit - jpl.nasa.gov”. www.jpl.nasa.gov . 2022年5月22日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2019年2月18日閲覧。
  41. ^ 「サンドボックスが火星探査機を救う方法」sphere.com、2009年12月10日。2010年1月17日時点のオリジナルよりアーカイブ。
  42. ^ 「スピリット・アップデート・アーカイブ」NASA/JPL . 2009年5月4日閲覧。
  43. ^ “Right-Front Wheel Rotations”. NASA . 2009年12月17日. 2012年3月18日時点のオリジナルよりアーカイブ。2009年12月25日閲覧。
  44. ^ 「NASA​​の火星探査車、6周年を目前に控え将来は不透明」NASA 2009年12月31日。2012年3月18日時点のオリジナルよりアーカイブ。2010年1月1日閲覧。
  45. ^ 「NASA​​の火星探査機スピリット、静止型研究プラットフォームとして赤い惑星の科学的研究の新たな章を開始」NASA 2010年1月26日。2014年11月29日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2009年6月26日閲覧。
  46. ^ 「スピリットは数ヶ月にわたる冬眠に入った可能性がある」NASA 2010年3月31日。
  47. ^ 「スピリットステータス」NASA . 2011年2月28日閲覧。
  48. ^ AJSレイル・スピリットは静かに眠り、チャンスは曲がり角を曲がる 2012年4月1日アーカイブ、Wayback Machine 惑星協会2010年7月31日
  49. ^ Reisert, Sarah (2017). 「Life on Mars」. Distillations . 3 (1): 42– 45. 2019年3月25日時点のオリジナルよりアーカイブ。2018年4月13日閲覧。
  50. ^ 「火星探査ローバーミッション：スピリットに関する最新情報」marsrovers.jpl.nasa.gov。
  51. ^ ab Webster, Guy (2011年5月25日). 「NASA​​のスピリット探査機、火星探査ミッションを完了」NASA . 2011年10月12日閲覧。
  52. ^ ab 「NASA​​、火星探査機スピリットとのコンタクト試行を終了」NASA. 2011年10月11日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2011年5月25日閲覧。
  53. ^ アトキンソン、ナンシー (2011年5月25日). 「スピリット・ローバーの終焉」. ユニバース・トゥデイ. 2011年5月25日閲覧。
  54. ^ mars.nasa.gov. 「NASA​​の火星探査ローバー・ミッション、終了へ」NASA火星探査プログラム. 2020年5月23日閲覧。
  55. ^ mars.nasa.gov. 「火星探査ローバー」. marsrovers.jpl.nasa.gov .
  56. ^ 「PIA01879のカタログページ」。photojournal.jpl.nasa.gov。
ウィキメディア・コモンズには、スピリット探査機に関連するメディアがあります。
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  • MER-Aギャラリー
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