Mit csinál majd a Curiosity? (3. rész)

Milyen élettartamra számíthatunk, és mennyire megbízható az automata marsi kutatólaboratórium számítógépes rendszere?

Gyakran felmerülő kérdés, hogy meddig is működhet a Curiosity? Az óvatos hivatalos terv egy marsi év, vagyis közel két földi esztendő. Ez alatt az idő alatt évi 20 km-es haladásra méretezték a járművet. A rover abban a kényelmes helyzetben van, hogy energia-ellátását nem napelemek, hanem a magával vitt plutónium-238 izotóp radioaktív bomlása biztosítja. A radioizotópos termoelektromos generátor (RTG) sem újdonság a Marson, már az 1976-ban ott járt Viking-1 és -2 űrszondák is használták. A plutónium bomlása során felszabaduló hőből állítják elő a berendezések üzemeltetéséhez szükséges elektromos energiát. A generátor teljesítménye jó 100 W. Nagy előny, hogy nincsenek napszakhoz és évszakhoz kötve, a teljesítmény mindezektől függetlenül állandó. Amikor a műszerek épp nem üzemelnek, vagy nem igényelnek ekkora teljesítményt, akkor az akkumulátor töltődik. A hulladék hő pedig a rover fűtésére használható.

A 4,8 kg-nyi plutónium-dioxid üzemanyag elvileg jóval a tervezett működési élettartamon túl, akár másfél évtizedig is kitarthat. Ezen tehát nem fog múlni, ha meg kell hosszabbítani a Curiosity élettartamát. A mozgó mechanikus alkatrészek földi próbái során háromszoros igénybevételig végezték a tesztelést (tehát nem évi 20, hanem 60 km megtételével számoltak). Ennél azonban jóval többet is kibírhatnak, mint ahogy az a Spirit és Opportunity esetén is történt. A szakemberek szerint a fedélzeti akkumulátorok is eltarthatnak vagy nyolc évig. Az elektronikus berendezések megbízhatóak, és a kritikus elemekből vannak tartalékok is. Összességében tehát az optimista várakozások szerint akár közel egy évtizedig is „életben maradhat” a Marsra küldött laboratórium, ami fantasztikus lehetőségeket kínál ma még el sem képzelhető felfedezésekhez. Majd meglátjuk...

A Curiosity „agya” a fedélzeti számítógép (Rover Compute Element, RCE), amiből a biztonság kedvéért mindjárt egy tartalék is található a roveren. Ezekben 200 MHz-ez IBM RAD750 processzor található, ami az IBM-nek az 1990-es évek végén kifejlesztett 32 bites PowerPC processzorán alapul. Emellett 256 MB RAM, 2 GB flash memória, és egy olyan VxWorks operációs rendszer található a gépeken, aminek a korábbi változatait számos korábbi űreszközön is alkalmazták, beleértve a Spirit és Opportunity marsjárókat is. Mielőtt bárki elhúzná a száját, amiért egy több mint tíz éves technológia utazott a Marsra, azt mindenképpen meg kell említeni, hogy ezek a számítógépek mégsem épp olyanok, mint amilyeneket annak idején a szakáruházakban bárki megvehetett. A rendszernek ugyanis hosszú távon, megbízhatóan kell működnie az extrém marsi körülmények között is (sőt már az odautazást is túl kellett élnie). Nem csak a hatalmas hőmérséklet-ingadozásra, a különösen száraz marsi levegőre, de a sugárzási környezetre is gondolni kell. A kozmikus sugárzás és a napszél nagy energiával beérkező töltött részecskéi, amik elől itt a Földön megvéd bennünket a vastag légkör, hibákat okozhatnak az érzékeny elektronikában. Ezért a Curiosity esetén kétszeres vagy háromszoros hibavédelemmel dolgoznak.

A Curiosity berendezéseinek vázlata. (Kép: NASA / JPL-Caltech)

Végül essen néhány szó arról, hogyan tartja majd a kapcsolatot a rover a földi irányítókkal. A kommunikációra kétféle lehetőség áll készenlétben. Az X-sávú rádiós adó- és vevőberendezés antennatányérja a Curiosity tetején kapott helyet. Ezzel közvetlenül a Földi rádióteleszkópokkal, elsősorban a NASA Deep Space Network (DSN) nagyméretű antennáival léphetnek kapcsolatba. Mindez természetesen csak akkor működik, ha a rover a bolygó tengely körüli forgása miatt nem éppen a Mars túlsó, a Földről nem látható oldalán tartózkodik. A közvetett kommunikációra egy ultrarövid hullámú (UHF) berendezés szolgál, amellyel a Mars körül keringő szondákat tudják adatátjátszó állomásként használni. A gyakorlatban ez lesz az elsődleges kapcsolattartási mód a Földdel. A keringő szondák antennái nagyobbak, és nagyobb teljesítmény áll rendelkezésre az adattovábbításhoz.

Miközben a Curiosity halad, hat kereke különleges nyomokat hagy majd a Mars finom porában. A fedélzeti kamerákkal így ellenőrizni tudják a megtett távolságot is. A morzejelek (.--- .--. .-..) a rovert készítő intézmény, a kaliforniai Jet Propulsion Laboratory (JPL) nevének rövidítését örökítik meg. (Kép: NASA / JPL-Caltech)

Kapcsolódó cikkek:
Mit csinál majd a Curiosity? (1. rész)
Mit csinál majd a Curiosity? (2. rész)

Kapcsolódó linkek:
Mars Science Laboratory / Curiosity honlap (NASA JPL)