Mars Planets : ดาวอังคาร ดาวเคราะห์ 🇹🇭

🔥Pictures used to accompany the description:

1. Artist's conception of MER rovers on Mars

2. Schematic drawing of the MER

3. Overview of the Mars Exploration Rover aeroshell

4. Alpha particle X-ray spectrometer (APXS)

5. Instruments on the rover's arm

6. Launch of MER-A Spirit

7. Launch of MER-B Opportunity

8. MER cruise stage diagram

9. Cruise stage of Opportunity rover

10. Mars Exploration Rover's parachute test.

Mars Exploration Rover

NASA's Mars Exploration Rover (MER) mission was a robotic space mission involving two Mars rovers, Spirit and Opportunity, exploring the planet Mars. It began in 2003 with the launch of the two rovers to explore the Martian surface and geology; both landed on Mars at separate locations in January 2004. Both rovers far outlived their planned missions of 90 Martian solar days: MER-A Spirit was active until March 22, 2010, while MER-B Opportunity was active until June 10, 2018.

Objectives

The mission's scientific objective was to search for and characterize a wide range of rocks and soils that hold clues to past water activity on Mars. The mission is part of NASA's Mars Exploration Program, which includes three previous successful landers: the two Viking program landers in 1976 and Mars Pathfinder probe in 1997.

The scientific objectives of the Mars Exploration Rover mission were to  :

- Search for and characterize a variety of rocks and soils that hold clues to past water activity. In particular, samples sought include those that have minerals deposited by water-related processes such as precipitation, evaporation, sedimentary cementation, or hydrothermal activity.

- Determine the distribution and composition of minerals, rocks, and soils surrounding the landing sites.

- Determine what geologic processes have shaped the local terrain and influenced the chemistry. Such processes could include water or wind erosion, sedimentation, hydrothermal mechanisms, volcanism, and cratering.

- Perform calibration and validation of surface observations made by Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) instruments. This will help determine the accuracy and effectiveness of various instruments that survey Martian geology from orbit.

- Search for iron-containing minerals, and to identify and quantify relative amounts of specific mineral types that contain water or were formed in water, such as iron-bearing carbonates.

- Characterize the mineralogy and textures of rocks and solls to determine the processes that created them.

- Search for geological clues to the environmental conditions that existed when liquid water was present Assess whether those environments were conducive to life.

The total cost of building, launching, landing and operating the rovers on the surface for the initial 90-sol primary mission was US$820 million, Each rover received five mission extensions, as they continued to function past their initially planned duration. The fifth mission extension was granted in October 2007, and ran to the end of 2009, The total cost of the first four mission extensions was $104 million, and the fifth mission extension cost at least $20 million. The mission was managed by the Jet Propulsion Laboratory (JPL), which designed, built, and operated the rovers In recognition of the vast amount of scientific information amassed by both rovers, two asteroids have been named in their honor: 37452 Spirit and 39382 Opportunity.

Mission timeline

Launch and landing

The MER-A (Spirit) and MER-B (Opportunity) were launched on June 10, 2003 and July 7, 2003, respectively. Though both probes launched on Boeing Delta II 7925-9.5 rockets from Cape Canaveral Space Launch Complex 17 (CCAFS SLC-17), MER-B was on the heavy version of that launch vehicle, needing the extra energy for Trans-Mars injection. The launch vehicles were integrated onto pads right next to each other, with MER-A on CCAFS SLC-17A and MER-B on CCAFS SLC-178. The dual pads allowed for working the 15-and 21-day planetary launch periods close together, the last possible launch day for MER-A was June 19, 2003 and the first day for MER-B was June 25, 2003. NASA's Launch Services Program managed the launch of both spacecraft. The probes landed in January 2004 in widely separated equatorial locations on Mars.

On January 21, 2004, the Deep Space Network lost contact with Spirit, for reasons originally thought to be related to a flare shower over Australia. The rover transmitted a message with no data, but later that day missed another communications session with the Mars Global Surveyor. The next day, JPL received a beep from the rover, indicating that it was in fault mode. On January 23, the flight team succeeded in making the rover send. The fault was believed to have been caused by an error in the rover's flash memory. subsystem. The rover did not perform any scientific activities for ten days, while engineers updated its software and ran tests. The problem was corrected by reformatting Spirit's flash memory and using a software patch to avoid memory overload, Opportunity was also upgraded with the patch as a precaution. Spirit returned to full scientific operations by February 5. Both rovers' missions were initially just 90-sol-long.

On March 23, 2004, a news conference was held announcing "major discoveries" of evidence of past liquid water on the Martian surface. A delegation of scientists showed pictures and data revealing a stratified pattern and cross bedding in the rocks of the outcrop inside a crater in Meridiani Planum, landing site of MER-B, Opportunity. This suggested that water once flowed in the region. The irregular distribution of chlorine and bromine also suggests that the place was once the shoreline of a salty sea, now evaporated.

Mission extensions

On April 8, 2004, NASA announced that it was extending the mission life of the rovers from three to eight months. It immediately provided additional funding of US$15 million through September, and $2.8 million per month for continuing operations. Later that month, Opportunity arrived at Endurance crater, taking about five days to drive the 200 meters. NASA announced on September 22 that it was extending the mission life of the rovers for another six months. Opportunity was to leave Endurance crater, visit its discarded heat shield, and proceed to Victoria crater. Spirit was to attempt to climb to the top of the Columbia Hills.

With the two rovers still functioning well, NASA later announced another 18-month extension of the mission to September 2006. Opportunity was to visit the 'Etched Terrain' and Spirit was to climb a rocky slope toward the top of Husband Hill. On August 21, 2005, Spirit reached the summit of Husband Hill after 581 sols and a journey of 4.81 kilometers (2.99 mi).

Spint's front right wheel ceased working on March 13, 2006, while the rover was moving itself to McCool Hill. Its drivers attempted to drag the dead wheel behind Spirit, but this only worked until reaching an impassable sandy area on the lower slopes. Drivers directed Spirit to a smaller sloped feature, dubbed "Low Ridge Haven", where it spent the long Martian winter, waiting for spring and increased solar power levels suitable for driving. That September, Opportunity reached the rim of Victoria crater, and Spaceflight Now reported that NASA had extended mission for the two rovers through September 2007. On February 6, 2007, Opportunity became the first spacecraft to traverse ten kilometers (6.2 miles) on the surface of Mars,

In July 2007, during the fourth mission extension, Martian dust storms blocked sunlight to the rovers and threatened the ability of the craft to gather energy through their solar panels, causing engineers to fear that one or both of them might be permanently disabled. However, the dust storms lifted, allowing them to resume operations., Opportunity was poised to enter Victoria Crater from its perch on the rim of Duck Bay on June 28, 2007, but due to extensive dust storms, it was delayed until the dust had cleared and power returned to safe levels, Two months later, Spirit and Opportunity resumed driving after hunkering down during raging dust storms that limited solar power to a level that nearly caused the permanent failure of both rovers.

On October 1, 2007,  both Spirit and Opportunity entered their fifth mission extension that extended operations into 2009, allowing the rovers to have spent five years exploring the Martian surface, pending their continued survival., On August 26, 2008, Opportunity began its three-day climb out of Victoria crater amidst concerns that power spikes, similar to those seen on Spirit before the failure of its right-front wheel, might prevent it from ever being able to leave the crater if a wheel falled. Project scientist Bruce Banerdt also said, "We've done everything we entered Victoria Crater to do and more." Opportunity will return to the plains in order to characterize Meridiani Planum's vast diversity of rocks-some of which may have been blasted out of craters such as Victoria. The rover had been exploring Victoria Crater since September 11, 2007, As of January 2009, the two rovers had collectively sent back 250,000 images and traveled over 21 kilometers (13 mi).

After driving about 3.2 kilometers (2.0 mi) since it left Victoria crater, Opportunity first saw the rim of Endeavour crater on March 7, 2009.11% It passed the 16 km (9.9 mi) mark along the way on sol 1897, 1201 Meanwhile, at Gusev crater, Spirit was dug in deep into the Martian sand, much as Opportunity was at Purgatory Dune in 2005.

On January 26, 2010, after six years on Mars, NASA announced that Spirit would be used as a stationary research platform, after several months of unsuccessful attempts to free the rover from soft sand.

NASA announced on March 24, 2010, that Opportunity, which had an estimated remaining drive distance of 12 km (7.5 ml) to Endeavour Crater, had traveled over 20 km (12.4 mi) since the start of its mission Each rover was designed with a mission driving distance goal of just 600 meters.  In March 2010 it was announced that Spirit may have gone into hibernation for the Martian winter and might not wake up again for months. On May 22, 2011, NASA cease attempts to contact with Spirit, which had been stuck in a sand trap for two years. The last successful communication with the rover was on March 22, 2010. The final transmission to Spirit was on May 25, 2011.

On May 16, 2013, NASA announced that Opportunity had driven further than any other NASA vehicle on a world other than Earth,  After Opportunity's total odometry went over 35.744 km (22.210 mi), the rover surpassed the total distance driven by the Apollo 17 Lunar Roving Vehicle,  And on July 28, 2014, Opportunity had driven further than any other vehicle on a world other than Earth, Opportunity covered over 40 km (25 mi), surpassing the total distance of 39 km (24 ml) driven by the Lunokhod 2 lunar rover, the previous record-holder  On March 23, 2015, Opportunity had driven the full 42.2 km (26.2 ml) distance of a marathon, with a finish time of roughly 11 years and 2 months.

On January 24, 2014, NASA reported that then-current studies by the remaining rover, Opportunity, as well as by the newer Mars Science Laboratory rover Curiosity would now be searching for evidence of ancient life, including a biosphere based on autotrophic, chemotrophic and/or chemolithoautotrophic microorganisms, as well as ancient water, including fluvio-lacustrine environments (plains related to ancient rivers or lakes) that may have been habitable,  The search for evidence of habitability, taphonomy (related to fossils), and organic carbon on the planet Mars was then switched to a primary NASA objective.

In June 2018, Opportunity was caught in a global-scale dust storm and the rover's solar panels were not able to generate enough power, with the last contact on June 10, 2018. NASA resumed sending commands after the dust storm subsided but the rover remained silent, possibly due to a catastrophic failure or a layer of dust covering its solar panels,  A press conference was held on February 13, 2019, announcing that after numerous attempts to contact Opportunity, with no response since June 2018, NASA declared the Opportunity mission over, which also drew the 16-year long Mars Exploration Rover mission to a close.

Spacecraft design

The Mars Exploration Rover was designed to be stowed atop a Delta II rocket. Each spacecraft consists of several components:

Rover: 185 kg (408 lb)

Lander: 348 kg (767 lb)

Backshell / Parachute: 209 kg (461 lb)

Heat Shield: 78 kg (172 lb)

Cruise Stage: 193 kg (425 lb)

Propellant: 50 kg (110 lb)

Instruments: 5 kg (11 lb)

Total mass is 1,063 kg (2,344 lb).

Cruise stage

The cruise stage is the component of the spacecraft that is used for travel from Earth to Mars. It is very similar to the Mars Pathfinder in design and is approximately 2.65 meters (8.7 feet) in diameter and 1.6 m (5.2 ft) tall, including the entry vehicle (see below). The primary structure is aluminium with an outer ring of ribs covered by the solar panels, which are about 2.65 m (8.7 ft) in diameter. Divided into five sections, the solar arrays can provide up to 600 watts of power near Earth and 300 W at Mars. Heaters and multi-layer insulation keep the electronics "warm". A freon system removes heat from the flight computer and communications hardware inside the rover so they do not overheat. Cruise avionics systems allow the flight computer to interface with other electronics, such as the Sun sensors, star scanner and heaters.

Navigation

The star scanner (without a backup system) and Sun sensor allowed the spacecraft to know its orientation in space by analyzing the position of the Sun and other stars in relation to itself. Sometimes the craft could be slightly off course, this was expected, given the 500-million-kilometer (320 million mile) journey. Thus navigators planned up to six trajectory correction maneuvers, along with health checks.

To ensure the spacecraft arrived at Mars in the right place for its landing, two light-weight, aluminium-lined tanks carried about 31 kg (about 68 lb) of hydrazine propellant. Along with cruise guidance and control systems, the propellant allowed navigalors to keep the spacecraft on course. Burns and pulse firings of the propellant allowed three types of maneuvers:

- An axial burn uses pairs of thrusters to change spacecraft velocity,

- A lateral bum uses two 'thruster clusters" (four thrusters per cluster) to move the spacecraft "sideways" through seconds-long pulses,

- Pulse mode firing uses coupled thruster pairs for spacecraft precession maneuvers (turns).

Communication

The spacecraft used a high-frequency X band radio wavelength to communicate, which allowed for less power and smaller antennas than many older craft, which used S band, Navigators sent commands through two antennas on the cruise stage: a cruise low-gain antenna mounted inside the inner ring, and a cruise medium-gain antenna in the outer ring. The low-gain antenna was used close to Earth. It is omni-directional, so the transmission power that reached Earth fell faster with increasing distance. As the craft moved closer to Mars, the Sun and Earth moved closer in the sky as viewed from the craft, so less energy reached Earth, The spacecraft then switched to the medium-gain antenna, which directed the same amount of transmission power into a tighter beam toward Earth. During flight, the spacecraft was spin-stabilized with a spin rate of two revolutions per minute (rpm). Periodic updates kept antennas pointed toward Earth and solar panels toward the Sun.

Aeroshell

The aeroshell maintained a protective covering for the lander during the seven-month voyage to Mars. Together with the lander and the rover, it constituted the "entry vehicle". Its main purpose was to protect the lander and the rover inside it from the intense heat of entry into the thin Martian atmosphere. It was based on the Mars Pathfinder and Mars Viking designs.

Parts

The aeroshell was made of two main parts: a heat shield and a backshell. The heat shield was flat and brownish, and protected the lander and rover during entry into the Martian atmosphere and acted as the first aerobrake for the spacecraft. The backshell was large, cone-shaped and painted white. It carried the parachute and several components used in later stages of entry, descent, and landing, including:

- A parachute (stowed at the bottom of the backshell);

- The backshell electronics and batteries that fire off pyrotechnic devices like separation nuts, rockets and the parachute mortar,

- A Litton LN-200 Inertial Measurement Unit (IMU), which monitors and reports the orientation of the backshell as it swings under the parachute;

- Three large solid rocket motors called RAD rockets (Rocket Assisted Descent), each providing about a ton of force

kilonewtons) for nearly 4 seconds,

Three small solid rockets called TIRS (mounted so that they aim horizontally out the sides of the backshell) that provide a small horizontal kick to the backshell to help orient the backshell more vertically during the main RAD rocket burn.

Composition

Built by Lockheed Martin Space in Denver, Colorado, the aeroshell is made of an aluminium honeycomb structure sandwiched between graphite-epoxy face sheets. The outside of the aeroshell is covered with a layer of phenolic honeycomb. This honeycomb is filled with an ablative material (also called an 'ablator"), that dissipates heat generated by atmospheric friction.

The ablator itself is a blend of cork wood, binder and many tiny silica glass spheres. It was invented for the heat shields flown on the Viking Mars lander missions. A similar technology was used in the first US crewed space missions Mercury, Gernini and Apollo. It was specially formulated to react chemically with the Martian atmosphere during entry and carry heat away, leaving a hot wake of gas behind the vehicle. The vehicle slowed from 19,000 to 1,600 km/h (5,300 to 440 m/s) in about a minute, producing about 60 m/s² (6 g) of acceleration on the lander and rover.

The backshell and heat shield are made of the same materials, but the heat shield has a thicker, 13 mm (1/2 in), layer of the ablator. Instead of being painted, the backshell was covered with a very thin aluminized PET film blanket to protect it from the cold of deep space. The blanket vaporized during entry into the Martian atmosphere.

Parachute

The parachute helped slow the spacecraft during entry, descent, and landing, It is located in the backshell.

Design

The 2003 parachute design was part of a long-term Mars parachute technology development effort and is based on the designs and experience of the Viking and Pathfinder missions. The parachute for this mission is 40% larger than Pathfinder's because the largest load for the Mars Exploration Rover is 80 to 85 kilonewtons (kN) or 80 to 85 kN (18,000 to 19,000 lbf) when the parachute fully inflates. By comparison, Pathfinder's Inflation loads were approximately 35 kN (about 8,000 lbf). The parachute was designed and constructed in South Windsor, Connecticut by Pioneer Aerospace, who also designed the parachute for the Stardust mission.

Composition

The parachute is made of two durable, lightweight fabrics: polyester and nylon, A triple bridle made of Kevlar connects the parachute to the backshell.

The amount of space available on the spacecraft for the parachute was so small that the parachute had to be pressure-packed. Before launch, a team tightly folded the 48 suspension lines, three bridle lines, and the parachute. The parachute was loaded in a special structure that then applied a heavy weight to the parachute package several times. Before placing the parachute into the backshell, the parachute was heat set to sterilize it.

Connected systems

After the parachute was deployed at an altitude of about 10 km (6.2 mi) above the surface, the heatshield was released using 6 separation nuts and push-off springs. The lander then separated from the backshell and "rappelled" down a metal tape on a centrifugal braking system built into one of the lander petals. The slow descent down the metal tape placed the lander in position at the end of another bridle (tether), made of a nearly 20 m (66 ft) long braided Zylon. Zylon is a fiber material, similar to Kevlar, that is sewn in a webbing pattern (like shoelace material) to make it stronger. The Zylon bridle provides space for airbag deployment, distance from the solid rocket motor exhaust stream, and increased stability. The bridle incorporates an electrical harness that allows the firing of the solid rockets from the backshell as well as provides data from the backshell inertial measurement unit (which measures rate and tilt of the spacecraft) to the flight computer in the rover.

Doctorate Degree (Ph.D) 🇹🇭 /อำเภอเกาะลันตา

Surveyor / Recorder

By: Ratcharinda Teachaprasarn 🇹🇭

Location: Koh Lanta Island/เกาะลันตา 🇹🇭

Saladan Subdistrict, Koh Lanta District, Krabi

Province, Thailand 🇹🇭

Compiled articles in English, Thai 🇹🇭

By: Ratcharinda Teachaprasarn 🇹🇭

Klearmilly 8888 🇹🇭

Thailand 2026 🇹🇭

May 4, 2026, 13 : 06 p.m 🇹🇭

-----------------+++

🔥 ภาพที่ใช้ประกอบคำอธิบาย :

1. ภาพจำลองของยานสำรวจ MER บนดาวอังคาร โดยศิลปิน

2. ภาพร่างแผนผังของ MER

3. ภาพรวมของการสำรวจดาวอังคาร เปลือกหอยโรเวอร์

4. เครื่องวัดสเปกตรัมรังสีเอกซ์อนุภาคอัลฟา (APXS)

5. อุปกรณ์บนแขนของยานสำรวจ

6. การเปิดตัว MER-A Spirit

7. เปิดตัว MER-B Opportunity

8. แผนภาพขั้นตอนการล่องเรือ MER

9. ขั้นตอนการเดินทางของยานสำรวจ Opportunity

10. การทดสอบร่มชูชีพของยานสำรวจดาวอังคาร.

รถแลนด์โรเวอร์สำรวจดาวอังคาร

(Mars Exploration Rover)

ภารกิจสำรวจดาวอังคาร (MER) ของ NASA เป็นภารกิจอวกาศหุ่นยนต์ที่ใช้ยานสำรวจดาวอังคารสองลำ คือ Spirit และ Opportunity เพื่อสำรวจดาวอังคาร ภารกิจเริ่มต้นในปี 2546 ด้วยการปล่อยยานสำรวจทั้งสองลำเพื่อสำรวจพื้นผิวและธรณีวิทยาของดาวอังคาร โดยทั้งสองลำลงจอดบนดาวอังคารในสถานที่ที่แตกต่างกันในเดือนมกราคม 2547 ยานสำรวจทั้งสองลำมีอายุการใช้งานยาวนานกว่าภารกิจที่วางแผนไว้ 90 วันสุริยะของดาวอังคาร โดย MER-A Spirit ยังคงใช้งานอยู่จนถึงวันที่ 22 มีนาคม 2553 ในขณะที่ MER-B Opportunity ยังคงใช้งานอยู่จนถึงวันที่ 10 มิถุนายน พ.ศ 2561.

วัตถุประสงค์

(Objectives)

วัตถุประสงค์ทางวิทยาศาสตร์ของภารกิจนี้คือการค้นหาและศึกษาลักษณะของหินและดินหลากหลายชนิดที่อาจมีเบาะแสเกี่ยวกับกิจกรรมของน้ำในอดีตบนดาวอังคาร ภารกิจนี้เป็นส่วนหนึ่งของโครงการสำรวจดาวอังคารของนาซา ซึ่งรวมถึงยานลงจอดที่ประสบความสำเร็จก่อนหน้านี้สามลำ ได้แก่ ยานลงจอดในโครงการไวกิ้งสองลำในปี 1976 และยานสำรวจมาร์สพาธไฟน์เดอร์ในปี ค.ศ 1997.

วัตถุประสงค์ทางวิทยาศาสตร์ของภารกิจยานสำรวจดาวอังคารมีดังนี้:

- ค้นหาและศึกษาลักษณะของหินและดินหลากหลายชนิดที่ให้เบาะแสเกี่ยวกับกิจกรรมของน้ำในอดีต โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ตัวอย่างที่ต้องการ ได้แก่ ตัวอย่างที่มีแร่ธาตุที่สะสมตัวจากกระบวนการที่เกี่ยวข้องกับน้ำ เช่น การตกตะลิด การระเหย การเชื่อมประสานของตะกอน หรือกิจกรรมความร้อนใต้ดิน

- กำหนดการกระจายตัวและองค์ประกอบของแร่ธาตุ หิน และดินโดยรอบพื้นที่ลงจอด

- พิจารณาว่ากระบวนการทางธรณีวิทยาใดบ้างที่ก่อให้เกิดรูปร่างของภูมิประเทศและส่งผลต่อองค์ประกอบทางเคมีในพื้นที่ กระบวนการดังกล่าวอาจรวมถึงการกัดเซาะโดยน้ำหรือลม การตกตะกอน กลไกความร้อนใต้ดิน การเกิดภูเขาไฟ และการเกิดปล่องภูเขาไฟ

- ดำเนินการสอบเทียบและตรวจสอบความถูกต้องของการสังเกตการณ์พื้นผิวที่ได้จากยานสำรวจดาวอังคาร Mars Reconnaissance Orbiter (MRO)

จะช่วยตรวจสอบความแม่นยำและประสิทธิภาพของเครื่องมือต่างๆ ที่ใช้สำรวจธรณีวิทยาของดาวอังคารจากวงโคจร

- ค้นหาแร่ธาตุที่มีธาตุเหล็กเป็นองค์ประกอบ และระบุและวัดปริมาณสัมพัทธ์ของแร่ธาตุชนิดต่างๆ ที่มีน้ำเป็นส่วนประกอบ หรือเกิดขึ้นในน้ำ เช่น คาร์บอเนตที่มีธาตุเหล็กเป็นองค์ประกอบ ศึกษาลักษณะทางแร่และเนื้อสัมผัสของหินและดิน เพื่อกำหนดกระบวนการที่ก่อให้เกิดหินและดินเหล่านั้น

- ค้นหาหลักฐานทางธรณีวิทยาเกี่ยวกับสภาพแวดล้อมที่มีอยู่เมื่อมีน้ำในสถานะของเหลว ประเมินว่าสภาพแวดล้อมเหล่านั้นเอื้อต่อการดำรงชีวิตหรือไม่.

ค่าใช้จ่ายทั้งหมดในการสร้าง ปล่อย ลงจอด และปฏิบัติการยานสำรวจบนพื้นผิวสำหรับภารกิจหลัก 90 วันแรกนั้นอยู่ที่ 820 ล้านดอลลาร์สหรัฐ ยานสำรวจแต่ละลำได้รับการขยายภารกิจออกไปอีก 5 ครั้ง เนื่องจากยังคงทำงานได้เกินกว่าระยะเวลาที่วางแผนไว้ในตอนแรก การขยายภารกิจครั้งที่ 5 ได้รับการอนุมัติในเดือนตุลาคม 2550 และดำเนินไปจนถึงสิ้นปี 2552 ค่าใช้จ่ายทั้งหมดของการขยายภารกิจสี่ครั้งแรกอยู่ที่ 104 ล้านดอลลาร์สหรัฐ และการขยายภารกิจครั้งที่ 5 มีค่าใช้จ่ายอย่างน้อย 20 ล้านดอลลาร์สหรัฐ ภารกิจนี้บริหารจัดการโดยห้องปฏิบัติการเจ็ทโพรพัลชัน (JPL) ซึ่งเป็นผู้ออกแบบ สร้าง และปฏิบัติการยานสำรวจ เพื่อเป็นการยกย่องข้อมูลทางวิทยาศาสตร์จำนวนมหาศาลที่รวบรวมได้โดยยานสำรวจทั้งสองลำ จึงมีการตั้งชื่อดาวเคราะห์น้อยสองดวงตามชื่อของยานสำรวจเหล่านั้น ได้แก่ 37452 Spirit และ 39382 Opportunity.

ไทม์ไลน์ภารกิจ

(Mission timeline)

เปิดตัวและลงจอด (Launch and landing)

ยานสำรวจ MER-A (Spirit) และ MER-B (Opportunity) ถูกปล่อยขึ้นสู่อวกาศเมื่อวันที่ 10 มิถุนายน 2546 และ 7 กรกฎาคม 2546 ตามลำดับ แม้ว่ายานสำรวจทั้งสองลำจะถูกปล่อยด้วยจรวด Boeing Delta II 7925-9.5 จากฐานปล่อยจรวด Cape Canaveral Space Launch Complex 17 (CCAFS SLC-17) แต่ MER-B นั้นใช้จรวดรุ่นที่หนักกว่า เนื่องจากต้องการพลังงานเพิ่มเติมสำหรับการเข้าสู่เส้นทางสู่ดาวอังคาร ฐานปล่อยจรวดทั้งสองอยู่ติดกัน โดย MER-A อยู่บน CCAFS SLC-17A และ MER-B อยู่บน CCAFS SLC-178 ฐานปล่อยจรวดคู่ทำให้สามารถดำเนินการปล่อยจรวดในช่วงเวลา 15 และ 21 วันได้ใกล้เคียงกัน โดยวันสุดท้ายที่สามารถปล่อย MER-A ได้คือวันที่ 19 มิถุนายน 2546 และวันแรกที่สามารถปล่อย MER-B ได้คือวันที่ 25 มิถุนายน 2546 โครงการบริการปล่อยจรวดของ NASA เป็นผู้จัดการการปล่อยยานอวกาศทั้งสองลำ ยานสำรวจลงจอดในเดือนมกราคม พ.ศ 2547 ในตำแหน่งที่ห่างกันมากบริเวณเส้นศูนย์สูตรของดาวอังคาร.

เมื่อวันที่ 21 มกราคม 2547 เครือข่ายอวกาศห้วงลึก (Deep Space Network) ขาดการติดต่อกับยานสำรวจสปิริต (Spirit) ด้วยสาเหตุที่ในตอนแรกคิดว่าเกี่ยวข้องกับปรากฏการณ์ฝนดาวตกเหนือประเทศออสเตรเลีย ยานสำรวจส่งข้อความที่ไม่มีข้อมูล แต่ต่อมาในวันเดียวกันนั้นก็พลาดการติดต่อสื่อสารกับยานสำรวจดาวอังคาร (Mars Global Surveyor) อีกครั้ง ในวันถัดมา JPL ได้รับเสียงบี๊บจากยานสำรวจ ซึ่งบ่งชี้ว่ายานอยู่ในโหมดผิดพลาด เมื่อวันที่ 23 มกราคม ทีมงานประสบความสำเร็จในการทำให้ยานสำรวจส่งข้อความได้ เชื่อว่าความผิดพลาดเกิดจากข้อผิดพลาดในระบบหน่วยความจำแฟลชของยานสำรวจ ยานสำรวจไม่ได้ทำกิจกรรมทางวิทยาศาสตร์ใดๆ เป็นเวลาสิบวัน ในขณะที่วิศวกรอัปเดตซอฟต์แวร์และทำการทดสอบ ปัญหาได้รับการแก้ไขโดยการฟอร์แมตหน่วยความจำแฟลชของสปิริตใหม่ และใช้แพตช์ซอฟต์แวร์เพื่อหลีกเลี่ยงการโอเวอร์โหลดหน่วยความจำ ยานสำรวจออปพอร์ทูนิตี้ (Opportunity) ก็ได้รับการอัปเกรดด้วยแพตช์ดังกล่าวเพื่อเป็นการป้องกันไว้ก่อน Spirit กลับมาปฏิบัติการทางวิทยาศาสตร์อย่างเต็มรูปแบบในวันที่ 5 กุมภาพันธ์ ภารกิจของยานสำรวจทั้งสองลำในตอนแรกมีระยะเวลาเพียง 90 วัน.

เมื่อวันที่ 23 มีนาคม 2547 ได้มีการจัดงานแถลงข่าวประกาศ "การค้นพบครั้งสำคัญ" เกี่ยวกับหลักฐานของน้ำเหลวในอดีตบนพื้นผิวดาวอังคาร คณะนักวิทยาศาสตร์ได้แสดงภาพและข้อมูลที่เผยให้เห็นรูปแบบการเรียงตัวเป็นชั้นและการเรียงตัวแบบไขว้ในหินของแหล่งหินที่อยู่ภายในปล่องภูเขาไฟในที่ราบเมริเดียนี ซึ่งเป็นจุดลงจอดของยาน MER-B หรือยานออปพอร์ทูนิตี้ สิ่งนี้ชี้ให้เห็นว่าครั้งหนึ่งเคยมีน้ำไหลอยู่ในบริเวณนั้น การกระจายตัวที่ไม่สม่ำเสมอของคลอรีนและโบรมีนยังบ่งชี้ว่าสถานที่แห่งนี้เคยเป็นชายฝั่งทะเลเค็มที่ปัจจุบันระเหยไปหมดแล้ว.

การขยายภารกิจ

(Mission extensions)

เมื่อวันที่ 8 เมษายน พ.ศ 2547 นาซาประกาศว่าจะขยายระยะเวลาภารกิจของยานสำรวจจากสามเดือนเป็นแปดเดือน และได้จัดสรรงบประมาณเพิ่มเติมทันที 15 ล้านดอลลาร์สหรัฐจนถึงเดือนกันยายน และ 2.8 ล้านดอลลาร์สหรัฐต่อเดือนสำหรับการดำเนินงานอย่างต่อเนื่อง ต่อมาในเดือนนั้น ยานออปพอร์ทูนิตี้เดินทางมาถึงปล่องภูเขาไฟเอนดูแรนซ์ โดยใช้เวลาประมาณห้าวันในการขับเคลื่อนระยะทาง 200 เมตร นาซาประกาศเมื่อวันที่ 22 กันยายนว่าได้ขยายระยะเวลาภารกิจของยานสำรวจออกไปอีกหกเดือน ยานออปพอร์ทูนิตี้มีกำหนดออกจากปล่องภูเขาไฟเอนดูแรนซ์ ไปเยี่ยมชมแผ่นกันความร้อนที่ถูกทิ้งไว้ และเดินทางต่อไปยังปล่องภูเขาไฟวิกตอเรีย ส่วนยานสปิริตมีกำหนดพยายามปีนขึ้นไปบนยอดเขาโคลัมเบียฮิลส์ (Columbia Hills).

เนื่องจากยานสำรวจทั้งสองลำยังคงทำงานได้ดี นาซ่าจึงประกาศขยายภารกิจออกไปอีก 18 เดือน จนถึงเดือนกันยายน ปี 2549 โดยยาน Opportunity จะมีภารกิจไปสำรวจ "ภูมิประเทศที่ถูกกัดเซาะ" (Etched Terrain) และยาน Spirit จะมีภารกิจปีนขึ้นเนินหินไปยังยอดเขา Husband Hill ในวันที่ 21 สิงหาคม ปี พ.ศ 2548 ยาน Spirit ก็ไปถึงยอดเขา Husband Hill หลังจากผ่านไป 581 วัน และเดินทางเป็นระยะทาง 4.81 กิโลเมตร (2.99 ไมล์) ล้อหน้าขวาของยานสปิริตหยุดทำงานเมื่อวันที่ 13 มีนาคม พ.ศ 2549 ขณะที่ยานกำลังเคลื่อนที่ไปยังเนินแมคคูล คนขับพยายามลากล้อที่เสียไปข้างหลังยาน แต่ก็ทำได้เพียงจนถึงบริเวณที่เป็นทรายซึ่งผ่านไม่ได้บนเนินลาดด้านล่างเท่านั้น

นักบินนำทางยานสปิริตไปยังเนินลาดขนาดเล็กที่เรียกว่า "ที่หลบภัยสันเขาต่ำ" (Low Ridge Haven)

ซึ่งเป็นที่ที่ยานใช้เวลาในช่วงฤดูหนาวอันยาวนานของดาวอังคาร รอจนถึงฤดูใบไม้ผลิและระดับพลังงานแสงอาทิตย์ที่เพิ่มขึ้นจนเหมาะสมสำหรับการขับเคลื่อน ในเดือนกันยายนปีนั้น ยานออปพอร์ทูนิตี้ได้ไปถึงขอบปล่องภูเขาไฟวิกตอเรีย และ Spaceflight Now รายงานว่า NASA ได้ขยายภารกิจของยานสำรวจทั้งสองลำไปจนถึงเดือนกันยายนปี 2007 ในวันที่ 6 กุมภาพันธ์ 2007 ยานออปพอร์ทูนิตี้กลายเป็นยานอวกาศลำแรกที่เดินทางผ่านพื้นผิวของดาวอังคารเป็นระยะทางสิบกิโลเมตร (6.2 ไมล์).

ในเดือนกรกฎาคม ปี ค.ศ 2007 ระหว่างการขยายภารกิจครั้งที่สี่ พายุฝุ่นบนดาวอังคารได้บดบังแสงแดดที่ส่องไปยังยานสำรวจ และคุกคามความสามารถของยานในการเก็บเกี่ยวพลังงานผ่านแผงโซลาร์เซลล์ ทำให้วิศวกรเกรงว่ายานลำใดลำหนึ่งหรือทั้งสองลำอาจเสียหายอย่างถาวร อย่างไรก็ตาม พายุฝุ่นได้สงบลง ทำให้ยานสามารถกลับมาปฏิบัติงานได้อีกครั้ง ยานออปพอร์ทูนิตี้เตรียมพร้อมที่จะเข้าสู่ปล่องภูเขาไฟวิกตอเรียจากขอบของอ่าวดู๊กในวันที่ 28 มิถุนายน ปี ค.ศ 2007 แต่เนื่องจากพายุฝุ่นที่รุนแรง จึงต้องล่าช้าออกไปจนกว่าฝุ่นจะจางลงและพลังงานกลับสู่ระดับที่ปลอดภัย สองเดือนต่อมา ยานสปิริตและออปพอร์ทูนิตี้กลับมาขับเคลื่อนอีกครั้งหลังจากหลบอยู่ในพายุฝุ่นที่รุนแรงซึ่งจำกัดพลังงานแสงอาทิตย์จนถึงระดับที่เกือบทำให้ยานสำรวจทั้งสองลำเสียหายอย่างถาวร.

เมื่อวันที่ 1 ตุลาคม พ.ศ 2550 ยานสำรวจ Spirit และ ยานสำรวจ Opportunity ได้เข้าสู่ภารกิจขยายระยะเวลาครั้งที่ห้า ซึ่งขยายการปฏิบัติงานไปจนถึงปี 2552 ทำให้ยานสำรวจทั้งสองลำได้ใช้เวลาสำรวจพื้นผิวดาวอังคารเป็นเวลาห้าปี ขึ้นอยู่กับว่ายานจะยังคงใช้งานได้ต่อไปหรือไม่

เมื่อวันที่ 26 สิงหาคม 2551 ยานออปพอร์ทูนิตี้เริ่มการเดินทางขึ้นจากปล่องภูเขาไฟวิกตอเรียเป็นเวลาสามวัน ท่ามกลางความกังวลว่ากระแสไฟกระชากคล้ายกับที่เคยเกิดขึ้นกับยานสปิริตก่อนที่ล้อหน้าขวาจะเสียหาย อาจทำให้ยานไม่สามารถออกจากปล่องภูเขาไฟได้หากล้อใดล้อหนึ่งหลุด บรูซ บาเนอร์ดต์ นักวิทยาศาสตร์ประจำโครงการกล่าวว่า "เราได้ทำทุกอย่างที่เราตั้งใจจะทำในปล่องภูเขาไฟวิกตอเรีย และมากกว่านั้นด้วย" ออปพอร์ทูนิตี้จะกลับไปยังที่ราบเพื่อสำรวจความหลากหลายของหินในที่ราบเมริเดียนี ซึ่งบางส่วนอาจถูกระเบิดออกมาจากปล่องภูเขาไฟเช่นวิกตอเรีย ยานสำรวจลำนี้ได้สำรวจปล่องภูเขาไฟวิกตอเรียมาตั้งแต่11 กันยายน พ.ศ 2550

ณ เดือนมกราคม 2552 ยานสำรวจทั้งสองลำได้ส่งภาพกลับมารวมกัน 250,000 ภาพ และเดินทางไปแล้วกว่า 21 กิโลเมตร (13 ไมล์) หลังจากเดินทางประมาณ 3.2 กิโลเมตร (2.0 ไมล์) นับตั้งแต่เดินทางออกจากปล่องภูเขาไฟวิกตอเรีย ยานออปพอร์ทูนิตี้ได้เห็นขอบปล่องภูเขาไฟเอนเดเวอร์เป็นครั้งแรกในวันที่ 7 มีนาคม 2552 ระหว่างทาง ยานได้ผ่านจุด 16 กิโลเมตร (9.9 ไมล์) ในวันที่ 1897 ขณะเดียวกัน ที่ปล่องภูเขาไฟกูเซฟ ยานสปิริตได้จมลงไปในทรายของดาวอังคารอย่างลึก เหมือนกับที่ยานออปพอร์ทูนิตี้เคยจมอยู่ที่เนินทรายเพอร์กาโทรีในปี 2548.

เมื่อวันที่ 26 มกราคม ค.ศ 2010 หลังจากปฏิบัติภารกิจบนดาวอังคารมาหกปี นาซาได้ประกาศว่ายานสปิริตจะถูกใช้เป็นแพลตฟอร์มวิจัยแบบอยู่กับที่ หลังจากพยายามหลายเดือนแต่ไม่สำเร็จในการนำยานออกจากทรายอ่อน นาซา (NASA)ประกาศเมื่อวันที่ 24 มีนาคม 2553 ว่ายานสำรวจออปพอร์ทูนิตี้ ซึ่งมีระยะทางขับเคลื่อนที่เหลือโดยประมาณ 12 กิโลเมตร (7.5 ไมล์) ไปยังปล่องภูเขาไฟเอนเดเวอร์ ได้เดินทางไปแล้วกว่า 20 กิโลเมตร (12.4 ไมล์)

นับตั้งแต่เริ่มภารกิจ ยานสำรวจแต่ละลำได้รับการออกแบบโดยมีเป้าหมายระยะทางขับเคลื่อนในภารกิจเพียง 600 เมตรเท่านั้น ในเดือนมีนาคม 2010 มีการประกาศว่ายานสำรวจสปิริตอาจเข้าสู่ภาวะจำศีลในช่วงฤดูหนาวของดาวอังคารและอาจไม่ตื่นขึ้นมาอีกเป็นเวลาหลายเดือน เมื่อวันที่ 22 พฤษภาคม ค.ศ 2011 นาซาได้ยุติความพยายามในการติดต่อกับยานสำรวจสปิริต ซึ่งติดอยู่ในกับดักทรายเป็นเวลาสองปี การสื่อสารครั้งสุดท้ายที่ประสบความสำเร็จกับยานสำรวจคือเมื่อวันที่ 22 มีนาคม ค.ศ 2010

การส่งสัญญาณครั้งสุดท้ายไปยังสปิริตคือเมื่อวันที่ 25 พฤษภาคม ค.ศ 2011.

เมื่อวันที่ 16 พฤษภาคม 2556 นาซาประกาศว่ายานออปพอร์ทูนิตี้ได้ขับเคลื่อนไปไกลกว่ายานพาหนะของนาซาใดๆ บนโลกอื่น หลังจากที่ออปพอร์ทูนิตี้วัดระยะทางรวมได้เกิน 35.744 กิโลเมตร (22.210 ไมล์) ยานสำรวจลำนี้ก็ทำลายสถิติระยะทางรวมที่ยานสำรวจดวงจันทร์อะพอลโล 17 ขับได้ และเมื่อวันที่ 28 กรกฎาคม 2557 ออปพอร์ทูนิตี้ได้ขับเคลื่อนไปไกลกว่ายานพาหนะใดๆ บนโลกอื่น โดยออปพอร์ทูนิตี้เดินทางได้กว่า 40 กิโลเมตร (25 ไมล์) ทำลายสถิติระยะทางรวม 39 กิโลเมตร (24 ไมล์) ของยานสำรวจดวงจันทร์ลูโนคอด 2 ซึ่งเป็นเจ้าของสถิติเดิม เมื่อวันที่ 23 มีนาคม 2558 ออปพอร์ทูนิตี้ได้เดินทางครบระยะทาง 42.2 กิโลเมตร (26.2 ไมล์) ซึ่งเทียบเท่ากับการวิ่งมาราธอน โดยใช้เวลาประมาณ 11 ปี 2 เดือน.

เมื่อวันที่ 24 มกราคม 2014 นาซาได้รายงานว่า การศึกษาที่กำลังดำเนินการอยู่โดยยานสำรวจ Opportunity ที่ยังคงเหลืออยู่ รวมถึงยานสำรวจ Mars Science Laboratory รุ่นใหม่กว่าอย่าง Curiosity จะมุ่งค้นหาหลักฐานของสิ่งมีชีวิตโบราณ ซึ่งรวมถึงชีวภาคที่ประกอบด้วยจุลินทรีย์ที่สร้างอาหารเองได้ (autotrophic), จุลินทรีย์ที่ใช้สารเคมีเป็นแหล่งอาหาร (chemotrophic) และ/หรือจุลินทรีย์ที่ใช้สารเคมีเป็นแหล่งอาหาร (chemolithoautotrophic) ตลอดจนแหล่งน้ำโบราณ ซึ่งรวมถึงสภาพแวดล้อมแบบฟลูวิโอ-ลาคัสทรีน (ที่ราบที่เกี่ยวข้องกับแม่น้ำหรือทะเลสาบโบราณ) ที่อาจเคยมีสิ่งมีชีวิตอาศัยอยู่ได้ การค้นหาหลักฐานของความสามารถในการอยู่อาศัย การศึกษาซากดึกดำบรรพ์ (taphonomy) และคาร์บอนอินทรีย์บนดาวอังคารจึงกลายเป็นเป้าหมายหลักของนาซา.

ในเดือนมิถุนายน 2018 ยานสำรวจ Opportunity เผชิญกับพายุฝุ่นขนาดใหญ่ระดับโลก และแผงโซลาร์เซลล์ของยานไม่สามารถผลิตพลังงานได้เพียงพอ การติดต่อครั้งสุดท้ายเกิดขึ้นเมื่อวันที่ 10 มิถุนายน 2018 นาซาเริ่มส่งคำสั่งอีกครั้งหลังจากพายุฝุ่นสงบลง แต่ยานสำรวจยังคงเงียบ อาจเนื่องมาจากความล้มเหลวอย่างร้ายแรงหรือมีชั้นฝุ่นปกคลุมแผงโซลาร์เซลล์ มีการแถลงข่าวเมื่อวันที่ 13 กุมภาพันธ์ 2019 โดยประกาศว่าหลังจากพยายามติดต่อ Opportunity หลายครั้งโดยไม่ได้รับการตอบสนองใดๆ ตั้งแต่เดือนมิถุนายน 2018 นาซาจึงประกาศยุติภารกิจ Opportunity ซึ่งเป็นการปิดฉากภารกิจสำรวจดาวอังคารที่ยาวนาน 16 ปีด้วยเช่นกัน.

การออกแบบยานอวกาศ

(Spacecraft design)

ยานสำรวจดาวอังคาร (Mars Exploration Rover) ถูกออกแบบมาให้สามารถบรรทุกไว้บนจรวดเดลต้า II ได้ ยานอวกาศแต่ละลำประกอบด้วยส่วนประกอบหลายชิ้น:

รถโรเวอร์: 185 กก. (408 ปอนด์)

ยานลงจอด: 348 กก. (767 ปอนด์)

น้ำหนักตัวกระโจม/ร่มชูชีพ: 209 กก. (461 ปอนด์)

แผ่นกันความร้อน: 78 กก. (172 ปอนด์)

น้ำหนักขณะล่องเรือ: 193 กก. (425 ปอนด์)

ปริมาณเชื้อเพลิง: 50 กก. (110 ปอนด์)

อุปกรณ์: 5 กก. (11 ปอนด์)

มวลรวมคือ 1,063 กิโลกรัม (2,344 ปอนด์).

ขั้นตอนการล่องเรือ (ยานอวกาศ)

(Cruise stage)

ส่วนของยานอวกาศที่ใช้ในการเดินทางจากโลกไปยังดาวอังคารเรียกว่า "ระยะการเดินทาง" (Cruise stage) มีลักษณะการออกแบบคล้ายกับยาน Mars Pathfinder มีเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 2.65 เมตร (8.7 ฟุต) และสูง 1.6 เมตร (5.2 ฟุต) รวมทั้งยานลงจอด (ดูภาพด้านล่าง) โครงสร้างหลักทำจากอะลูมิเนียม มีวงแหวนด้านนอกเป็นซี่ๆ หุ้มด้วยแผงโซลาร์เซลล์ ซึ่งมีเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 2.65 เมตร (8.7 ฟุต) แผงโซลาร์เซลล์แบ่งออกเป็นห้าส่วน สามารถให้พลังงานได้สูงสุด 600 วัตต์ใกล้โลก และ 300 วัตต์ที่ดาวอังคาร ระบบทำความร้อนและฉนวนหลายชั้นช่วยรักษาอุณหภูมิของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ให้ "อบอุ่น" (warm)ระบบฟรีออนช่วยระบายความร้อนออกจากคอมพิวเตอร์ควบคุมการบินและอุปกรณ์สื่อสารภายในยานสำรวจ เพื่อป้องกันไม่ให้เกิดความร้อนสูงเกินไป ระบบอิเล็กทรอนิกส์สำหรับการเดินทางช่วยให้คอมพิวเตอร์ควบคุมการบินสามารถเชื่อมต่อกับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์อื่นๆ เช่นเซ็นเซอร์แสงอาทิตย์ เครื่องสแกนดาว

และระบบทำความร้อนได้.

การนำทาง

(Navigation)

ระบบสแกนดาว (โดยไม่มีระบบสำรอง) และเซ็นเซอร์ดวงอาทิตย์ช่วยให้ยานอวกาศทราบทิศทางของตนเองในอวกาศโดยการวิเคราะห์ตำแหน่งของดวงอาทิตย์และดาวฤกษ์ดวงอื่น ๆ เทียบกับตัวยานเอง บางครั้งยานอาจเบี่ยงเบนจากเส้นทางเล็กน้อย ซึ่งเป็นเรื่องที่คาดการณ์ได้เนื่องจากการเดินทางระยะทาง 500 ล้านกิโลเมตร (320 ล้านไมล์) ดังนั้น นักนำทางจึงวางแผนการปรับแก้เส้นทางมากถึงหกครั้ง พร้อมกับการตรวจสอบสภาพโดยรวม.

เพื่อให้แน่ใจว่ายานอวกาศจะลงจอดบนดาวอังคารในตำแหน่งที่ถูกต้อง ถังบรรจุเชื้อเพลิงไฮดราซีนน้ำหนักเบาสองถังซึ่งบุด้วยอะลูมิเนียม มีน้ำหนักประมาณ 31 กิโลกรัม (ประมาณ 68 ปอนด์) เชื้อเพลิงนี้ร่วมกับระบบนำทางและควบคุมการเดินทาง ช่วยให้นักนำทางสามารถรักษาเส้นทางของยานอวกาศได้ การจุดไฟ และการจุดไฟเป็นจังหวะของเชื้อเพลิงช่วยให้สามารถทำการเคลื่อนที่ได้สามประเภท :

- การเผาไหม้ตามแนวแกนใช้เครื่องยนต์ขับดันคู่หนึ่งเพื่อเปลี่ยนความเร็วของยานอวกาศ

- การเคลื่อนที่ด้านข้างใช้ "กลุ่มเครื่องยนต์ขับดัน" สองกลุ่ม (กลุ่มละสี่เครื่องยนต์ขับดัน)" (four thrusters per cluster)

เพื่อเคลื่อนยานอวกาศ "ไปด้านข้าง" ด้วยการปล่อยแรงขับดันเป็นจังหวะสั้นๆ นานหลายวินาที

- การจุดระเบิดในโหมดพัลส์ใช้คู่เครื่องยนต์ขับดันที่เชื่อมต่อกันเพื่อทำการปรับวงโคจร (เลี้ยว) Turns ของยานอวกาศ.

การสื่อสาร

(Communication)

ยานอวกาศลำนี้ใช้คลื่นวิทยุความถี่สูงย่าน X ในการสื่อสาร ซึ่งช่วยให้ใช้พลังงานน้อยลงและเสาอากาศมีขนาดเล็กกว่ายานอวกาศรุ่นเก่าหลายลำที่ใช้ย่าน S นักนำทางส่งคำสั่งผ่านเสาอากาศสองตัวในส่วนของยานเดินทาง: เสาอากาศรับสัญญาณต่ำสำหรับเดินทางติดตั้งอยู่ภายในวงแหวนชั้นใน และเสาอากาศรับสัญญาณปานกลางสำหรับเดินทางอยู่ในวงแหวนชั้นนอก เสาอากาศรับสัญญาณต่ำใช้เมื่ออยู่ใกล้โลก เนื่องจากเป็นแบบรอบทิศทาง กำลังส่งที่มาถึงโลกจึงลดลงเร็วขึ้นเมื่อระยะทางเพิ่มขึ้น

ขณะที่ยานอวกาศเคลื่อนเข้าใกล้ดาวอังคาร ดวงอาทิตย์และโลกก็เคลื่อนเข้าใกล้กันมากขึ้นในท้องฟ้าเมื่อมองจากยานอวกาศ ทำให้พลังงานที่ส่งมายังโลกน้อยลง ยานอวกาศจึงเปลี่ยนไปใช้เสาอากาศแบบรับสัญญาณปานกลาง ซึ่งส่งพลังงานการส่งสัญญาณเท่าเดิมไปยังโลกด้วยลำแสงที่แคบลง ในระหว่างการบิน ยานอวกาศจะถูกรักษาเสถียรภาพด้วยการหมุนด้วยอัตราสองรอบต่อนาที (rpm) การอัปเดตเป็นระยะจะช่วยให้เสาอากาศชี้ไปยังโลกและแผงโซลาร์เซลล์ชี้ไปยังดวงอาทิตย์.

แอโรเชลล์

(Aeroshell)

เปลือกหุ้มป้องกัน (Aeroshell) ทำหน้าที่ปกป้องยานลงจอดตลอดการเดินทางเจ็ดเดือนสู่ดาวอังคาร โดยประกอบกันเป็น "ยานเข้าสู่ชั้นบรรยากาศ" (entry vehicle) ร่วมกับยานลงจอดและยานสำรวจ จุดประสงค์หลักคือเพื่อปกป้องยานลงจอดและยานสำรวจที่อยู่ภายในจากความร้อนจัดขณะเข้าสู่ชั้นบรรยากาศที่เบาบางของดาวอังคาร เปลือกหุ้มนี้มีพื้นฐานมาจากแบบของยาน Mars Pathfinder และ Mars Viking.

อะไหล่

(Parts)

เปลือกหุ้มยานประกอบด้วยสองส่วนหลัก ได้แก่ แผ่นกันความร้อนและเปลือกหุ้มด้านหลัง แผ่นกันความร้อนมีลักษณะแบนและสีน้ำตาล ทำหน้าที่ปกป้องยานลงจอดและยานสำรวจระหว่างการเข้าสู่ชั้นบรรยากาศของดาวอังคาร และทำหน้าที่เป็นเบรกอากาศแรกของยานอวกาศ ส่วนเปลือกหุ้มด้านหลังมีขนาดใหญ่ รูปทรงกรวย และทาสีขาว บรรจุร่มชูชีพและชิ้นส่วนต่างๆ ที่ใช้ในขั้นตอนต่อมาของการเข้าสู่ชั้นบรรยากาศ การลงจอด และการลงสู่พื้นผิว รวมถึง:

- ร่มชูชีพ (เก็บไว้ที่ด้านล่างของกระโจมท้าย)

- ชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์และแบตเตอรี่ด้านหลังที่ใช้จุดชนวนอุปกรณ์ดอกไม้ไฟ เช่น น็อตแยกส่วน จรวด และปืนครกติดร่มชูชีพ

- อุปกรณ์วัดความเฉื่อย (IMU) รุ่น Litton LN-200 ซึ่งทำหน้าที่ตรวจสอบและรายงานทิศทางของเปลือกด้านหลังขณะที่แกว่งไปมาใต้ร่มชูชีพ

- ประกอบด้วยจรวดเชื้อเพลิงแข็งขนาดใหญ่ 3 ลูก เรียกว่าจรวด RAD (Rocket Assisted Descent) แต่ละลูกให้แรงประมาณหนึ่งตัน (กิโลนิวตัน) นานเกือบ 4 วินาที และจรวดเชื้อเพลิงแข็งขนาดเล็ก 3 ลูก เรียกว่า TIRS (ติดตั้งโดยให้พุ่งออกไปทางด้านข้างของเปลือกหุ้มด้านหลังในแนวนอน) ซึ่งให้แรงผลักเล็กน้อยในแนวนอนแก่เปลือกหุ้มด้านหลัง เพื่อช่วยให้เปลือกหุ้มด้านหลังอยู่ในแนวตั้งมากขึ้นในระหว่างการเผาไหม้ของจรวด RAD หลัก.

องค์ประกอบ

(Composition)

เปลือกหุ้มอากาศยานนี้สร้างโดยบริษัทล็อกฮีด มาร์ติน สเปซ ในเมืองเดนเวอร์ รัฐโคโลราโด โครงสร้างทำจากอลูมิเนียมรังผึ้งประกบด้วยแผ่นกราไฟต์-อีพ็อกซี ด้านนอกของเปลือกหุ้มถูกหุ้มด้วยชั้นฟีนอลรังผึ้ง ซึ่งภายในบรรจุวัสดุที่ทนไฟ (เรียกอีกอย่างว่า "สารระบายความร้อน") ที่ช่วยระบายความร้อนที่เกิดจากแรงเสียดทานในชั้นบรรยากาศ

วัสดุที่ใช้ในการกำจัดความร้อนนั้นเป็นส่วนผสมของไม้ก๊อก สารยึดเกาะ และทรงกลมแก้วซิลิกาขนาดเล็กจำนวนมาก มันถูกคิดค้นขึ้นสำหรับแผ่นกันความร้อนที่ใช้ในภารกิจลงจอดบนดาวอังคารของไวกิ้ง เทคโนโลยีที่คล้ายกันนี้ถูกนำมาใช้ในภารกิจอวกาศที่มีมนุษย์ควบคุมครั้งแรกของสหรัฐฯ ได้แก่ ได้แก่ เมอร์คิวรี เกอร์นินี และอพอลโล วัสดุนี้ได้รับการคิดค้นสูตรพิเศษเพื่อให้ทำปฏิกิริยาทางเคมีกับชั้นบรรยากาศของดาวอังคารในระหว่างการเข้าสู่ชั้นบรรยากาศและระบายความร้อนออกไป ทำให้เกิดก๊าซร้อนอยู่ด้านหลังยาน ยานจะลดความเร็วจาก 19,000 กิโลเมตรต่อชั่วโมง เหลือ 1,600 กิโลเมตรต่อชั่วโมง (5,300 เมตรต่อวินาที เหลือ 440 เมตรต่อวินาที) ในเวลาประมาณหนึ่งนาที ทำให้เกิดความเร่งประมาณ 60 เมตรต่อวินาที² (6 g) บนยานลงจอดและยานสำรวจ เปลือกด้านหลังและแผ่นกันความร้อนทำจากวัสดุเดียวกัน แต่แผ่นกันความร้อนมีชั้นของวัสดุที่หนากว่า คือ 13 มิลลิเมตร (1/2 นิ้ว) แทนที่จะทาสี เปลือกด้านหลังถูกหุ้มด้วยแผ่นฟิล์ม PET เคลือบอะลูมิเนียมบางมากเพื่อป้องกันความเย็นจากอวกาศลึก แผ่นฟิล์มนี้จะระเหยไปในระหว่างการเข้าสู่ชั้นบรรยากาศของดาวอังคาร.

ร่มชูชีพ

(Parachute)

ร่มชูชีพช่วยชะลอความเร็วของยานอวกาศระหว่างการเข้าสู่ชั้นบรรยากาศ การลงจอด และการเดินเครื่อง โดยติดตั้งอยู่ที่ส่วนท้ายของตัวยาน.

ออกแบบ (Design)

การออกแบบร่มชูชีพในปี 2003 เป็นส่วนหนึ่งของความพยายามในการพัฒนาเทคโนโลยีร่มชูชีพสำหรับดาวอังคารในระยะยาว และอิงตามการออกแบบและประสบการณ์จากภารกิจไวกิ้งและพาธไฟน์เดอร์ ร่มชูชีพสำหรับภารกิจนี้มีขนาดใหญ่กว่าของพาธไฟน์เดอร์ถึง 40% เนื่องจากน้ำหนักบรรทุกสูงสุดของยานสำรวจดาวอังคารอยู่ที่ 80 ถึง 85 กิโลนิวตัน (kN) หรือ 80 ถึง 85 kN (18,000 ถึง 19,000 ปอนด์) เมื่อร่มชูชีพกางออกเต็มที่ ในขณะที่น้ำหนักบรรทุกเมื่อกางออกของพาธไฟน์เดอร์อยู่ที่ประมาณ 35 kN (ประมาณ 8,000 ปอนด์) ร่มชูชีพนี้ได้รับการออกแบบและสร้างขึ้นในเมืองเซาท์วินด์เซอร์ รัฐคอนเนตทิคัต โดยบริษัทไพโอเนียร์ แอโรสเปซ ซึ่งเป็นบริษัทเดียวกับที่ออกแบบร่มชูชีพสำหรับภารกิจสตาร์ดัสต์.

องค์ประกอบ

(Composition)

ร่มชูชีพทำจากผ้าที่ทนทานและน้ำหนักเบา 2 ชนิด ได้แก่ โพลีเอสเตอร์และไนลอน สายรัดสามเส้นที่ทำจากเคฟลาร์เชื่อมต่อร่มชูชีพกับเปลือกหุ้มด้านหลัง เนื่องจากพื้นที่บนยานอวกาศสำหรับร่มชูชีพมีจำกัดมาก จึงต้องบรรจุร่มชูชีพด้วยแรงดัน ก่อนการปล่อยยาน ทีมงานได้พับสายแขวน 48 เส้น สายรัดสามเส้น และร่มชูชีพอย่างแน่นหนา ร่มชูชีพถูกบรรจุในโครงสร้างพิเศษที่ใช้แรงกดทับหลายครั้ง ก่อนที่จะใส่ร่มชูชีพเข้าไปในเปลือกหุ้มด้านหลัง ร่มชูชีพจะถูกทำให้ร้อนเพื่อฆ่าเชื้อ.

ระบบที่เชื่อมต่อ

(Connected systems)

หลังจากกางร่มชูชีพที่ระดับความสูงประมาณ 10 กิโลเมตร (6.2 ไมล์) เหนือพื้นผิวแล้ว แผ่นกันความร้อนจะถูกปลดออกโดยใช้ตัวน็อตแยก 6 ตัวและสปริงผลัก จากนั้นยานลงจอดจะแยกออกจากเปลือกด้านหลังและ "โรยตัว" ลงมาตามแถบโลหะโดยใช้ระบบเบรกแบบแรงเหวี่ยงที่ติดตั้งอยู่ในกลีบหนึ่งของยานลงจอด การลงจอดอย่างช้าๆ ตามแถบโลหะทำให้ยานลงจอดอยู่ในตำแหน่งที่ปลายของสายรัดอีกเส้นหนึ่ง (เชือกผูก) ซึ่งทำจากเส้นใยไซลอนถักยาวเกือบ 20 เมตร (66 ฟุต) ไซลอนเป็นวัสดุเส้นใยคล้ายกับเคฟลาร์ที่เย็บเป็นลวดลายคล้ายเชือกรองเท้าเพื่อให้แข็งแรงขึ้น สายรัดไซลอนนี้ช่วยให้มีพื้นที่สำหรับการกางถุงลมนิรภัย ระยะห่างจากกระแสไอเสียของเครื่องยนต์จรวดเชื้อเพลิงแข็ง และเพิ่มความเสถียร สายรัดนี้ยังรวมถึงชุดสายไฟไฟฟ้าที่ช่วยให้สามารถจุดจรวดเชื้อเพลิงแข็งจากเปลือกด้านหลังได้ด้วย.

ปริญญาเอก (Ph.D) 🇹🇭

ผู้ทำการสำรวจ / บันทึกภาพ

โดย : น.ส รัชรินทร์ดา เตชะประสาน 🇹🇭

พิกัด : เกาะลันตา 🇹🇭

ตำบลศาลาด่าน อำเภอเกาะลันตา จังหวัดกระบี่

ประเทศไทย 🇹🇭

ผู้เขียนบทความ ภาษาอังกฤษ, ไทย 🇹🇭

โดย : น.ส รัชรินทร์ดา เตชะประสาน 🇹🇭

เคลียร์มิลลี่ 8888 🇹🇭

ประเทศไทย 2569 🇹🇭

วันที่ 4 เดือน พฤษภาคม พ.ศ 2569 🇹🇭

เวลา 13 : 06 น.🇹🇭

#StarsAndPlanetsThailand🇹🇭

#StellariumThailand🇹🇭

#GalaxyMapsThailand🇹🇭

#Klearmilly8888🇹🇭

#QueenKlearmilly8888👑🇹🇭