13 lat temu na Marsie wylądował Curiosity. I wciąż działa

Historia z łazikami NASA na Marsie rozpoczęła się w grudniu 1996 r., gdy z Ziemi wystartowała sonda Pathfinder. Na pokładzie znajdował się miniaturowy Sojourner, który był aktywny na powierzchni Czerwonej Planety przez niespełna trzy miesiące w 1997 r. Przejechał tylko około 100 metrów, a większość czasu poświecił na badanie obiektów i zbieranie danych przez instrumenty. Kolejne były Spirit i Opportunity. Te łaziki dotarły na Marsa w styczniu 2004 r. i to one dopiero pokazały jak znacząco możemy zwiększyć poznanie powierzchni planety dzięki jeżdżącym pojazdom.

Spirit zamilkł po niespełna siedmiu latach, a jego misja była naznaczona pechem związanym ze szwankującym napędem. W efekcie łazik przez sporą część pobytu na Marsie musiał poruszać się tyłem do przodu, niejako ciągnąc zepsute przednie koła. Mimo to przejechał prawie 8 km. Jednak to osiągniecie blednie przy sukcesie bliźniaczego Opportunity. Pojazd o masie około 185 kg, przemierzył w ciągu 15 lat ponad 45 kilometrów. To do dziś niepobity rekord nie tylko na Marsie, ale też z uwzględnieniem Księżyca. Na naszym naturalnym satelicie najdalej zajechał Łunochod 2. Około 42 km wedle obecnych pomiarów.

Spirit i Opportunity pokazały swoją przydatność w terenie, ale też obnażyły największy problem takich konstrukcji. Był nim nie tylko system napędowy, ale także i może przede wszystkim zasilania za pomocą paneli słonecznych. Dlatego kolejny łazik, czyli Curiosity, który trafił na Marsa w 2012 r., został już wyposażony w termogenerator radioizotopowy (MMRTG). W ten sposób uniezależniono pojazd od kaprysów pogody marsjańskiej. Curiosity jest też znacznie większy, przy masie około 900 kg, ma rozmiary podobne do niewielkiego samochodu miejskiego. Ma też większe koła niż poprzednicy, ale 15 lat pracy i tak odbiło się na kondycji łazika. Szczególnie, że jego zadanie jest bardzo trudne.

Od samego lądowania łazik mozolnie wspina się na zbocza góry Sharp w centrum krateru Gale. Do szczytu pozostało jeszcze bardzo dużo i w zasadzie wątpliwym jest, by kiedykolwiek Curiosity tam dotarł. Jednakże dzięki poprawkom w oprogramowaniu, które optymalizują wykorzystanie stopniowo topniejących zapasów energii, a także eliminują nadmierne zmęczenie materiału kół, może jeszcze długo działać. I prawdopodobnie zanim zamilknie pokona większy dystans niż wcześniej Opportunity. Lecz nie zostanie rekordzistą, na Marsie jest bowiem od 2021 r. Perseverance. Łazik podobny rozmiarami, a nawet wyglądem, ale dużo nowocześniejszy. Wykorzystuje najbardziej wyszukane dziś algorytmy autonomicznej jazdy. Już teraz ma na liczniku ponad 36 km, około kilometra więcej niż przebywający 8 lat dłużej na Marsie Curiosity.

W ciągu 13 lat Curiosity udało się zbadać kilkadziesiąt próbek gruntu, wydobytych za pomocą wiertła. Potwierdzona została mokra przeszłość planety i istnienie warunków sprzyjających życiu mikrobowemu w dawnych epokach. W pobranych próbkach zidentyfikowano ślady związków organicznych. Curiosity wykrył także długoterminowe zmiany zawartości metanu w atmosferze, analizował warunki atmosferyczne, wahania poziomu promieniowania na powierzchni planety. Do tego zaszczycił nas licznymi fotografiami powierzchni. W od wiosny tego roku bada ciekawie wyglądającą okolicę, której struktura widziana z orbity przypomina sieć pajęczą. NASA nazywa te formacje skalne w dosłownym tłumaczeniu pudełkowymi.

Na mapce widać zawiłą trasę jaką pokonał dotychczas Curiosity. Najpierw w zbliżeniu, a potem w oddaleniu. Drugie zdjęcie pokazuje jak niewielką w praktyce część powierzchni Marsa udało się przez te 13 lat zbadać, pomimo licznych odkryć i około 400 napisanych na ich bazie artykułów. Łazik formalnie wciąż znajduje się u podnóża wspomnianej góry Sharp.

Zarówno Perseverance jak i Curiosity miały początkowo obliczony czas pracy na 687 ziemskich dni, czyli 1 rok marsjański. Ten czas został znacząco przekroczony. Mimo że ze względu na czas pobytu na Marsie Curiosity jest znacznie bardziej zużyty niż Perseverance obecnie, to kontrola naziemna dba o to, by łazik sprawował się dużo lepiej niż wskazuje na to jego wiek.

Przede wszystkim Curiosity czerpie korzyści z postępu w oprogramowaniu jaki dokonał się na przestrzeni lat. Obecnie ma on wgrane oprogramowanie, które daje mu większą autonomię w podejmowaniu decyzji niż kiedyś po wylądowaniu na Marsie. To naturalne, wszak zasilanie stanowi MMRTG, więc nie trzeba czekać na odpowiednią porę dnia czy ustawiać łazik względem Słońca, by mógł działać. Niemniej budżet energetyczny z roku na rok jest mniejszy, dlatego kontrola misji skrupulatnie planuje każde zadanie. Niezależność łazika jest jednak obecnie najważniejsza, a inżynierowi, którzy pracują przy misji, traktują ją jako prezent dla pojazdu za lata nienagannego zachowania.

Wielozadaniowość, to kolejna nowa umiejętność Curiosity. Umożliwia skrócenie czasu aktywności pojazdu, dzięki czemu łazik ma więcej czasu na podładowanie akumulatorów na kolejny dzień jak i ewentualne działania serwisowe. Podczas pracy energię zużywa nie tylko sama aparatura, ale także mechanizmy ją wspierające, jak grzejniki. Dlatego zdecydowano się, by już podczas badań naukowych, gdy tylko jest to możliwe, Curiosity kontaktował się z orbiterem, a nie dopiero po wykonaniu zadań. Gdy łazik wykona wszystkie zadania, przechodzi w stan czuwania niczym laptop. W ten sposób zachowuje większy zapas energii, a ponowne podładowanie trwa krócej. Naukowcy twierdzą, że nawet skrócenie o 10 do 20 minut czasu dziennej aktywności, przez umiejętne zaplanowanie czynności i wykonanie ich jednocześnie, może przynieść znaczące korzyści.

Już w 2018 r. pojawiły się problemy w wiertarką do rozdrabniania skał, dlatego z czasem opracowano inne techniki nacinania i zagłębiania się w powierzchnię Marsa, by nie utracić tego użytecznego instrumentu. Łazik do dziś wykonuje piękne panoramiczne zdjęcia, choć jedna z jego główny kamer do obserwacji ma uszkodzone koło filtrów. Najważniejsza z aktualizacji oprogramowania miała miejsce w 2023 r., wprowadziła ona między innymi funkcję dostosowywania prędkości toczenia się kół łazika zależnie od typu nawierzchni. W ten sposób koła zużywają się w mniejszym stopniu. W przyszłości łazik będzie mógł także podjąć próbę usunięcia przeszkadzającej w jeździe części koła, tak by zachować swobodę poruszania się, bez większych konsekwencji dla mobilności.