Марсоход Opportunity более чем в 40 раз превысил запланированный срок службы

В этом году марсоход Opportunity отмечает свое 12-летие на красной планете. Марсоход был высажен 24 января 2004 года и до сих пор продолжает функционировать.

Марсоход «Оппортьюнити» совершил посадку в кратере Игл, на плато Меридиана. В настоящее время Opportunity находится в районе кратера Индевор, тем самым пройдя более 40 км от своего первоначального положения:

image
NASA/JPL/Cornell University, Maas Digital LLC — photojournal.jpl.nasa.gov/catalog/PIA04413

Марсоход управляется двумя компьютерами на базе стандарта CompactPCI, спроектированными и построенными инженерами компании BAE Systems.
Когда Opportunity приземлился, команда НАСА думала, что суровый марсианский климат сделает его неработоспособным в течение нескольких месяцев. Запланированный срок работы марсохода был равен примерно 90 суток. Но марсоход, получающий энергию только от солнечных батарей, все еще собирает данные.

Атмосфера Марса более разрежена, чем воздушная оболочка Земли, и на 95,9 % состоит из углекислого газа, около 1,9 % приходится на долю азота и 2 % аргона. Содержание кислорода 0,14 %. Среднее давление атмосферы на поверхности в 160 раз меньше, чем у поверхности Земли.

Средняя температура на Марсе значительно ниже, чем на Земле, — около −40°С. При наиболее благоприятных условиях летом на дневной половине планеты воздух прогревается до 20°С — вполне приемлемая температура для жителей Земли. Но зимней ночью мороз может достигать −125°С. При зимней температуре даже углекислота замерзает, превращаясь в сухой лед.

image

CompactPCI является жизнеспособной и важной технологией для широкого спектра применений. Вычислительные модули, выполненные согласно стандарту CompactPCI, используется для построения спутников и других космических применений, таким образом доказывая свою надежность и работоспособность.
Share post

Comments 26

    +5
    Он ещё всех нас переживёт.
      0
      Вспомнилось. А вообще поражает надежность и продуманность этого проекта. Другие сложные проекты в космической отрасли ( телескопы, космические станции, etc ) вряд ли могут похвастаться таким сроком службы без постоянного ремонта.
      –9
      Мне кажется, это последний робот отправленный на Марс… нефти там нет, газа тоже, а если есть, то не привезешь оттуда…
      Как печально осознавать, что почти любое движение в мире XXI-го века происходит только тогда, когда на нем можно заработать…
      А мы надеялись, что яблони, да на марсе… а вот оно что…
      Простите, не сдержался, утираю…
        0

        А как же, например, вот эти миссии?

          +3
          Я вас разочарую, но добыча нефти и газа — это крайне бесперспективное занятие, тем более, если для этого необходимо осваивать новые территории. Это поняли, кажется, уже все страны, даже ОАЭ (которые сейчас в срочном порядке перестраивают свою экономику), за исключением одной нам всем известной страны.
          А вот насчет заработка — это совсем другой разговор. Как показала практика, от развития технологий в результате выгирывают (зарабатывают, если хотите) — все. Освоение космоса очень часто дает побочные эффекты в виде открытий и развития совершенно случайных отраслей.
          Например, насколько мне известно, исследования в области орбитальных телескопов дали толчок индустрии цифровых камер и фотоматриц. Поправьте, если пример некорректный, но основная идея должна быть ясна.
            +4
            Почему тогда ОАЭ не снизят добычу нефти? Нефтяной доход всего то:

            1) Добыча нефти — приблизительно 2,2 миллиона баррелей в день (сравнимо с добычей в России) всего на 5 млн. населения.

            2) На начало XXI века 55 % добываемого газа находит применение в стране, а остальное экспортируется в сжиженном виде.

            Скорее всего газ жгут для получения энергии, для опреснения воды и охлаждения торговых центров. В итоге успех остальных отраслей экономики сводится к тому что всё держится на дарах природы (может и демпинг замаскированный), хотя и имитируется промышленно развитое государство. Ни в какое сравнение с Японией, Сингапуром, Израилем, где процветание достигли интеллектом и трудом.

            На хабре есть статьи про ОАЭ кстати, странные заказчики
            https://habrahabr.ru/post/177477/
            Первое, что было замечено нами – это очень агрессивный стиль общения буквально с первого дня, когда проект поступил в офис разработки. До того мы думали, что экс-советские заказчики самые агрессивные, но нет. Эта агрессия проявлялась даже тогда, когда мы пытались уточнить абсолютно безобидные вещи, вроде того, когда же будет демка API. Это можно назвать второй особенностью – если вам платят деньги, то для арабского заказчика вы просто наёмный работник, но никак не партнёр. В нашем случае ситуация усугублялась тем, что учредителями компании-заказчика были люди довольно молодые. Предлагаю вам самим представить смесь восточного темперамента, молодого возраста и больших денег. В итоге, выход был найден в том, чтобы задавать им минимальное количество вопросов и самим предлагать максимум.

            Особенность четвертая – никакие претензии к заказчику не принимаются, точка. Попытки объяснить, что сроки затягиваются, т.к. клиент не отвечает на вопросы или не предоставляет достаточно информации в своих ответах, а так же из-за отсутствия документации по API или живой демки — всё это игнорировалось, а если и удостаивалось ответа, то было это в духе «занимайтесь проектом, не стоит нас учить, у вас есть контракт – вы обязаны нам к такому-то числу предоставить уже бета-билд, выполняйте» — это цитата из одного из телефонных разговоров.

            Я написал слово «Пришли» с большой буквы, потому что по рассказам сотрудников это было настоящее зрелище. На бизнес-встречу явились представители наших заказчиков в очень агрессивном настроении и при кинжалах, которыми они не преминули блеснуть и угрожали воспользоваться. В дело пришлось вмешаться директору офиса, который указал этим людям сперва на контракт, а затем на дверь. Особенность пятая – часто арабские заказчики стараются перенести конфликт как можно ближе к вам (физически).


            Объединённые Арабские Эмираты объявили о создании собственного космического агентства и полете на Марс в 2021 году (повторят успех Индии по цене в 10 раз выше?)
            https://geektimes.ru/post/230409/

            Ну и далее, альтернативные источники энергии ни где даже не упоминаются — жгут газ. А вот Китай вводит ветряков общей мощностью под 100 ГВт, вот на кого стоит ориентироваться.
              0
              толчок индустрии цифровых камер и фотоматриц.

              дали военные, к сожалению (или к счастью)
              +1
              Помимо этого, надо еще понимать, что марс — это самая ближайшая планета, на которую мы можем отправить человека. Даже если сама экспедиция ни к чему не приведет, это может дать серьезную мотивацию современным детям выбирать в качестве профессии науку и инжиниринг.
              На протяжении многих десятилетий космос толком не развивался. Только последние несколько лет наблюдается новая волна интереса к космосу, именно благодаря марсу (и еще благодаря SpaceX).
                +1
                А мы надеялись, что яблони, да на марсе… а вот оно что…


                именно благодаря марсу (и еще благодаря SpaceX).


                Бедный Марс, что же его так принижают все…
                0
                Но ведь туда ещё Curiosity прилетел.
                  +1
                  Об этом говорили уже почти 50 лет назад
                  +1
                  Невероятно, как при такой температуре сильно минусовой аккумуляторы выживают, да и другая электроника… тут мобильник и то тупить начинает при первых морозах, а тут -125
                    +5
                    Космические аппараты всегда подогреваются для поддержания допустимой температуры в критически важных системах. Конечно, они не охлаждаются до температуры окружающей среды.
                      0
                      Видимо на это и был рассчитан первоначальный ресурс в 90 дней, но представить, что солнечная батарейка обогревает 12 лет при внешней температуре -125 сложно. Ну и сама солнечная батарея не защищена от температуры, радиации итп
                        +1
                        Обогрев осуществляется не за счет солнечных батарей.
                        Обогреватели, аккумуляторы и другие компоненты не способны выжить в холодные марсианские ночи, поэтому они находятся в «Тепловом Блоке с Электроникой». Ночная температура может упасть до −105 °C. Температура аккумуляторов должна быть выше −20 °C, когда они питают системы марсохода, и выше 0 °C при их подзарядке. Обогрев «Теплового Блока с Электроникой» происходит за счёт электрических и восьми радиоизотопных обогревателей, а также за счёт выделяемого тепла от электроники.

                        Каждый радиоизотопный обогреватель производит около одного ватта тепла и содержит около 2,7 г диоксида плутония в гранулах, по форме и размеру напоминающих ластик на кончике простого карандаша. Каждая гранула заключена в металлическую оболочку из платино-родиевого сплава и окружена несколькими слоями углеродно-графитовых композитных материалов, что делает весь блок по размеру и форме напоминающим C-элементный аккумулятор. Эта конструкция из нескольких защитных слоёв была протестирована, причём диоксид плутония находится внутри обогревательных элементов, что значительно снижает риск загрязнения планеты при аварии посадки марсохода. Другие космические аппараты, в том числе Марс Пасфайндер и марсоход Соджорнер, использовали только радиоизотопные обогреватели, чтобы содержать электронику в оптимальной температуре.

                        ru.wikipedia.org/wiki/Оппортьюнити
                          0
                          Спасибо за инфо, про радиоизотопы как-то и не подумал…
                      +2
                      Мобильники не рассчитывают для работы на морозе, в первую очередь подмерзают жидкие кристаллы в экране, далее теряется емкость аккумулятора, сбиваются частоты кварцевых генераторов, падает емкость конденсаторов, твердеет резина в кнопках.
                      Для микросхем больше плюсов, при снижении питания снижаются шумы, снижается сопротивление проводников, улучшаются параметры и аналоговой и цифровой части.
                      Если изначально проектировать работу при -125 градусах, электронике только большой плюс, площадь радиаторов снижается в 4 раза, параметры полупроводников становятся недостижимые, для обычных условий.

                      Еще лучше температура сверхпроводимости.

                      Вот пример, разогнанный микроконтролле ATMega в жидком азоте, красный светодиод стал зеленым, из-за изменение ширины запрещенной зоны в полупроводнике
                      image
                        0
                        Вот вы, вижу, шарите в полупроводниках. Надо ли мне вам напоминать о проблеме холодного старта?
                        Или вы имели в виду работу при -125 с условием подогрева?
                          0
                          Если изначально проектировать работу при -125 градусах, электронике только большой плюс, площадь радиаторов снижается в 4 раза, параметры полупроводников становятся недостижимые, для обычных условий.

                          Не всё так радужно. Тут во весь рост вылезает проблема разных к-тов теплового расширения материалов. Каждое включение, каждый рост и спад нагрузки — цикл. И лучше от них не становится.
                          И, поскольку аккумуляторы одно из наиболее слабых по температуре звеньев, — не имеет большого смысла проектировать аппаратуре на температуры ниже, чем может достаточно комфортно жить аккумулятор. Так мы приходим к тому, что ниже минус 30..20 °С в аппаратном отсеке ни к чему — и «мозги» можно поместить туда (как обеспечить температуру — другой вопрос). Единственно — всякие выносные устройства и приводы надо проектировать «по фактической погоде».
                            +1
                            1. Циклы это другое дело уже, даже камень не выдерживает резкого охлаждения в воде. Плавное, однократное охлаждение до криотемператур, тут вроде никаких проблем быть не должно. Уличное бытовое оборудование ежедневно выдерживает перепады температур, уличные часы могут работать от -40 до +80 годами, 20 градусов перепада за сутки никого не удивят, и таких суток может быть 36000 в течение гарантийного срока.
                            2. Аккумуляторы работают до -50 (никель-кадмиевые), но тут, вероятно причина в том, что электролит оптимизирован для +20, если изначально его оптимизировать для низких температур, будет лучше.
                            3. При криотемпературах появляется возможность запасать энергию в магнитном поле катушек индуктивности и много чего еще.

                            В низких температурах есть свои плюсы.
                              0
                              Всё-таки — спорно. Все компоненты делаются при «нормальных» атмосферных условиях. И, если по давлению это более-менее непринципиально (с учётом малых размеров корпуса и достаточной отработанности технологий корпусированя), то работа в охлаждённом состоянии потребует дополнительного учёта возникающих напряжений. Проще взять взять компонент «с полки» (off the shelf), обеспечить его работу на границе диапазона и протестировать это, чем заморачиваться дорогущей технологей практически не применимой на Земле.
                              И, кстати, тесты в термокамерах проводятся по-любому и это ещё «подсадит» ресурс по температурным циклам.

                              P.S. А некоторые компоненты — вообще можно охладить до рабочей температуры (жидкий азот) только один раз. Правда было это давно и что-то могло поменяться.
                        +24
                        Простите, а о чём пост? Космонавтика — тема гиктаймса. Просто ссылка на поставщика железок, работающих на марсе? Два абзаца текста, один из которых копипаст с вики, второй про рекламируемую технологию. Очень нехорошо эксплуатировать марсаход для привлечения людей в абсолютно пустую статью.
                          0
                          Нещадно плюсую.
                          +1
                          Это реклама что ли? Если так, рассказали бы лучше про техническую сторону вопроса. Мне например интересно как работает буферизованная память в таких тяжелых условиях, где очень много радиации, и прочие особенности таких компьютеров.

                        Only users with full accounts can post comments. Log in, please.