Mars Planets : ดาวอังคาร ดาวเคราะห์ 🇹🇭

🔥 Image used to illustrate the description :

1. Inflated airbag in the lab

2. MER launch configuration, Break apart illustration

3. MER launch configuration, break apart illustration

4. Spirit and Opportunity by the numbers

5. Mars Exploration Rover (Rear) and Sojourner rover

6. Pancam Mast Assembly (PMA)

7. Rock Abrasion Tool (RAT)

8. Sofi Collis with a model of Mars

Exploration Rover

9. Spirit contains a memorial to the crew of the Space Shuttle Columbia's STS-107 2003 mission, which disintegrated during reentry

10. Self-portrait of Opportunity near Endeavour Crater on the surface of Mars (January 6, 2014).

Airbags

Airbags used in the Mars Exploration Rover mission are the same type that Mars Pathfinder used in 1997. They had to be strong enough to cushion the spacecraft if it landed on rocks or rough terrain and allow it to bounce across Mars's surface at highway speeds (about 100 km/h) after landing. The airbags had to be inflated seconds before touchdown and deflated once safely on the ground.

The airbags were made of Vectran, like those on Pathfinder. Vectran has almost twice the strength of other synthetic materials, such as Kevlar, and performs better in cold temperatures. Six 100 denier (10 mg/m) layers of Vectran protected one or two inner bladders of Vectran in 200 denier (20 mg/m). Using 100 denier (10 mg/m) leaves more fabric in the outer layers where it is needed, because there are more threads in the weave.

Each rover used four airbags with six lobes each, all of which were connected. Connection was important, since it helped abate some of the landing forces by keeping the bag system flexible and responsive to ground pressure. The airbags were not attached directly to the rover, but were held to it by ropes crisscrossing the bag structure. The ropes gave the bags shape, making inflation easier. While in flight, the bags were stowed along with three gas generators that are used for inflation.

Countries

The spacecraft lander is a protective shell that houses the rover, and together with the airbags, protects it from the forces of impact. The lander is a tetrahedron shape, whose sides open like petals. It is strong and light, and made of beams and sheets. The beams consist of layers of graphite fiber woven into a fabric that is lighter than aluminium and more rigid than steel. Titanium fittings are glued and fitted onto the beams to allow it to be bolted together. The rover was held inside the lander by bolts and special nuts that were released after landing with small explosives.

Uprighting

After the lander stopped bouncing and rolling on the ground, it came to rest on the base of the tetrahedron or one of its sides. The sides then opened to make the base horizontal and the rover upright. The sides are connected to the base by hinges, each of which has a motor strong enough to lift the lander. The rover plus lander has a mass of about 533 kilograms (1.175 lb). The rover alone has a mass of about 185 kg (408 lb). The gravity on Mars is about 38% of Earth's, so the motor does not need to be as powerful as it would on Earth.

The rover contains accelerometers to detect which way is down (toward the surface of Mars) by measuring the pull of gravity. The rover computer then commanded the correct lander petal to open to place the rover upright. Once the base petal was down and the rover was upright, the other two petals were opened.

The petals initially opened to an equally flat position, so all sides of the lander were straight and level. The petal motors are strong enough so that if two of the petals come to rest on rocks, the base with the rover would be held in place like a bridge above the ground. The base will hold at a level even with the height of the petals resting on rocks, making a straight flat surface throughout the length of the open, flattened lander. The flight team on Earth could then send commands to the rover to adjust the petals and create a safe path for the rover to drive off the lander and onto the Martian surface without dropping off a steep rock.

Moving the payload onto Mars

The moving of the rover off the lander is called the egress phase of the mission. The rover must avoid having its wheels caught in the airbag material or falling off a sharp incline. To help this, a retraction system on the petals slowly drags the airbags toward the lander before the petals open. Small ramps on the petals fan out to fill spaces between the petals. They cover uneven terrain, rock obstacles, and airbag material, and form a circular area from which the rover can drive off in more directions.

They also lower the step that the rover must climb down. They are nicknamed "batwings", and are made of Vectran cloth

About three hours were allotted to retract the airbags and deploy the lander petals.

Rover design

The rovers are six-wheeled, solar-powered robots that stand 1.5 m (4.9 ft) high, 2.3 m (7.5 ft) wide and 1.6 m (5.2 ft) long. They weigh 180 kg (400 lb), 35 kg (77 lb) of which is the wheel and suspension system,

The main box-like chassis forms the Warm Electronics Box (WEB).

Drive system

Each rover has six aluminium wheels mounted on a rocker-bogle suspension system, similar to that on Sojourner, That ensures wheels remain on the ground while driving over rough terrain. The design reduces the range of motion of the rover body by half, and allows the rover to go over obstacles or through holes (depressions) that are more than a wheel diameter millimeters (9.8 in)) in size. The rover wheels are designed with integral compliant flexures which provide shock absorption during movement. Additionally, the wheels have cleats which provide grip for climbing in soft sand and scrambling over rocks

Each wheel has its own drive motor.

The two front and two rear wheels each have individual steering motors. This allows the vehicle to turn in place, a full revolution, and to siverve and curve, making arcing turns. The motors for the rovers have been designed by the Swiss company Maxon Motor, The rover is designed to withstand a tilt of 45 degrees in any direction without overturning. However, the rover is programmed through its "fault protection limits in its hazard avoidance software to avoid exceeding tilts of 30 degrees.

Each rover can spin one of its front wheels in place to grind deep into the terrain. It is to remain motionless while the digging wheel is spinning. The rovers have a top speed on flat hard ground of 50 mm/s (2 in/s). The average speed is 10 mm/s, because its hazard avoidance software causes it to stop every 10 seconds for 20 seconds to observe and understand the terrain into which it has driven.

Power and electronic systems

When fully illuminated, The rover triplejunction solar arrays generate about 140 watts for up to four hours per Martian day (sol). The rover needs about 100 watts to drive. Its power system Includes two rechargeable lithium ion batteries weighing 7.15 kg (15.8 lb) each, that provide energy when the sun is not shining, especially at night. Over time, the batteries will degrade and will not be able to recharge to full capacity. It was thought that by the end of the 90-sol mission, the capability of the solar arrays to generate power would likely be reduced to about 50 watts. This was due to anticipated dust coverage on the solar arrays, and the change in season. Over three Earth years later, however, the rovers' power supplies hovered between 300 watt-hours and 900 watt-hours per day, depending on dust coverage. Cleaning events (dust removal by wind) have occurred more often than NASA expected, keeping the arrays relatively free of dust and extending the life of the mission. During a 2007 global dust storm on Mars, both rovers experienced some of the lowest power of the mission; Opportunity dipped to 128 watt-hours. In November 2008, Spirit had overtaken this low-energy record with a production of 89 watt-hours, due to dust storms in the region of Gusev crater.

The rovers run a VxWorks embedded operating system on a radiation-hardened 20 MHz RAD6000 CPU with 128 MB of DRAM with error detection and correction and 3 MB of EEPROM, Each rover also has 256 MB of flash memory. To survive during the various mission phases, the rover's vital instruments must stay within a temperature of 40 °C to +40 °C (-40 °F to 104 °F). At night, the rovers are heated by eight radioisotope heater units (RHU), which each continuously generate 1 W of thermal energy from the decay of radioisotopes, along with electrical heaters that operate only when necessary. A sputtered gold film and a layer of silica aerogel are used for insulation.

Communication

The rover has an X band low-gain and an X band high-gain antenna for communications to and from the Earth, as well as an ultra high frequency monopole antenna for relay communications. The low-gain antenna is omnidirectional, and transmits data at a low rate to Deep Space Network antennas on Earth. The high-gain antenna is directional and steerable, and can transmit data to Earth at a higher rate. The rovers use the UHF monopole and its CE505 radio to communicate with spacecraft orbiting Mars, the Mars Odyssey and (before its failure) the Mars Global Surveyor (already more than 7.6 terabits of data were transferred using Its Mars Relay antenna and Mars Orbiter Camera's memory buffer of 12 MB) 150 Since MRO went into orbit around Mars, the landers have also used it as a relay asset. Most of the lander data is relayed to Earth through Odyssey and MRO. The orbiters can receive rover signals at a much higher data rate than the Deep Space Network can, due to the much shorter distances from rover to orbiter. The orbiters then quickly relay the rover data to the Earth using their large and high-powered antennas.

Scientific instrumentation

Each rover has nine cameras, Which produce 1024-pixel by 1024-pixel images at 12 bits per pixel, but most navigation camera images and Image thumbnails are truncated to 8 bits per pixel to conserve memory and transmission time. All images are then compressed using ICER before being stored and sent to Earth. Navigation, thumbnail, and many other Image types are compressed to approximately 0.8 to 1.1 bits/pixel. Lower bit rates (less than 0.5-bit/pixel) Are used for certain wavelengths of multi-color panoramic images. ICER is based on wavelets, and was designed specifically for deep-space applications. It produces progressive compression, both lossless and lossy, and incorporates an error-containment scheme to limit the effects of data loss on the deep-space channel. It outperforms the lossy JPEG image compressor and the lossless Rice compressor used by the Mars Pathfinder mission.

Several cameras and instruments were mounted on the Pancam Mast Assembly (PMA):

- Panoramic Cameras (Pancam), two cameras with color filter wheels for determining the texture, color, mineralogy, and structure of the local terrain. Two cameras work in combination to take detailed, multi-wavelength, 3-D panoramic pictures of the Martian landscape surrounding the rover, sky and the Sun. There are 30 cm between two cameras. Each camera had filters for 400-1100 nm (near-UV to near-IR), with maximum image resolution of 1024 x 1024 pixels.

- Navigation Cameras (Navcam), two cameras that have larger fields of view but lower resolution and are monochromatic, for navigation and driving.

- A periscope assembly for the Miniature Thermal Emission Spectrometer (Mini-TES), an infrared spectrometer used to determine the mineralogy of rocks and soils from a distance by detecting their patterns of thermal radiation. It was specially tuned to look for minerals formed in water, like carbonates and clays. The periscope assembly features two beryllium fold mirrors, a shroud that closes to minimize dust contamination in the assembly, and stray-light rejection baffles that are strategically placed within the graphite epoxy tubes. The Mini-TES was built by Arizona State University,

The cameras were mounted 1.5 meters high on the Pancam Mast Assembly, which allows 360-degree rotation The PMA is deployed via the Mast Deployment Drive (MDD). The Azimuth Drive, mounted directly above the MDD, turned the assembly. horizontally a whole revolution with signals transmitted through a rolling tape configuration. The camera drive points the cameras in elevation, almost straight up or down. A third motor points the Mini-TES fold mirrors and protective shroud, up to 30° above the horizon and 50° below.

Four monochromatic Hazard Avoidance Cameras (Hazcams) were mounted on the rover's body, two in front and two behind. The rover used pairs of Hazcam images to map out the shape of the terrain as far as 3 meters (10 feet) in front of it, in a 'wedge" shape that is over 4 meters wide at the farthest distance.

The instrument deployment device (IDD), also called the rover arm. The arm has a turret shaped like a cross that holds several instruments. The arm can spin through a 350-degree tuming range and rotate vertically through 340-degree range. The arm has three joint and a maximum reach of 90 centimeters :

- Alpha particle X-ray spectrometer (APXS), developed by the Max. Planck Institute for Chemistry in Mainz, Germany, was used to determines the elemental chemistry of rocks and solls using alpha particles and X-rays.  Most APXS measurements were taken at night and required at least 10 hours of accumulation time.

- Magnet array were used for collecting magnetic dust particles,  There were seven magnets on each rover: four magnets were carried by the Rock Abrasion Tool (RAT); two magnets (one capture magnet and one filter magnet) were mounted on the front of the rover, another magnet (sweep magnet) was mounted on the top of the rover deck in view of the Pancam. The particles were analyzed by the Mössbauer Spectrometer and X-ray Spectrometer to help determine the ratio of magnetic particles to non-magnetic particles and the composition of magnetic minerals in airborne dust and rocks that have been ground by the Rock Abrasion Tool.

Microscopic Imager (MI) for obtaining close-up, black-and-white high-resolution images of rocks and soils, with maximum resolution of 1024 x 1024 pixels. Development was led by Ken Herkenhoff's team at the U.S. Geological Survey Astrogeology Research Program. The Microscopic Imager is a combination of a microscope and a CCD camera

Rock Abrasion Tool (RAT), developed by Honeybee Robotics, for removing dusty and weathered rock surfaces and exposing fresh material for examination by instruments on board. It was able to create a hole around 2 inches (45 millimeters) in diameter and 0.2 inch (5 millimeters) deep in a rock, and able to grind through hard volcanic rock in about two hours. RAT used three electric motors to drive rotating grinding teeth into the surface of a rock. Two grinding wheels rotate at high speeds. These wheels also rotate around each other at a much slower speed so that the two grinding wheels sweep the entire cutting area The robotic arm was able to place instruments directly up against rock and soil targets of interest.

Naming of Spirit and Opportunity

The Spirit and Opportunity rovers were named through a student essay competition. The winning entry was by Sofi Collis,  A third-grade Russian-American student from Arizona.

I used to live in an orphanage. It was dark and cold and lonely. At night, I looked up at the sparkly sky and felt better. I dreamed I could fly there. In America, I can make all my dreams come true. Thank you for the 'Spirit' and the 'Opportunity.'

Sofi Collis, age 9

Prior to this, during the development and building of the rovers, they were known as MER-1 Rover 1 (Opportunity) and MER-2 Rover 2 (Spirit). Internally, NASA also uses the mission designations MER-A (Spirit) and MER-B (Opportunity) based on the order of landing on Mars.

Test rovers

The Jet Propulsion Laboratory maintains a pair of rovers, the Surface System Test-Beds (SSTB) at its location in Pasadena for testing and modeling of situations on Mars. One test rover, SSTB1, weighing approximately 180 kg (400 lb), is fully instrumented and nearly identical to Spirit and Opportunity. Another test version, SSTB-Lite, is identical in size and drive characteristics but does not include all instruments. It weighs 80 kg (180 lb), much closer to the weight of Spirit and Opportunity in the reduced gravity of Mars. These rovers were used in 2009 for a simulation of the incident in which Spirit became trapped in soft soil.

Planetary science findings

Spirit Landing Site, Gusev Crater

Plains

Although the Gusev crater appears from orbital images to be a dry lakebed, the observations from the surface show the interior plains mostly filled with debris. The rocks on the plains of Gusev are a type of basalt. They contain the minerals olivine, pyroxene, plagioclase, and magnetite, and they look like volcanic basalt as they are fine-grained with Irregular holes (geologists would say they have vesicles and vugs), Much of the soil on the plains came from the breakdown of the local rocks. Fairly high levels of nickel were found in some soils; probably from meteorites, Analysis shows that the rocks have been slightly altered by tiny amounts of water. Outside coatings and cracks inside the rocks suggest water deposited minerals, maybe bromine compounds. All the rocks contain a fine coating of dust and one or more harder rinds of material. One type can be brushed off, while another needed to be ground off by the Rock Abrasion Tool (RAT).

Dust

The dust in Gusev Crater is the same as dust all around the planet. All the dust was found to be magnetic. Moreover, Spirit found the magnetism was caused by the mineral magnetite, especially magnetite that contained the element titanium, One magnet was able to completely divert all dust hence all Martian dust is thought to be magnetic. The spectra of the dust was similar to spectra of bright, low thermal inertia regions like Tharsis and Arabia that have been detected by orbiting satellites. A thin layer of dust, maybe less than one millimeter thick covers all surfaces. Something in it contains a small amount of chemically bound water.

Columbia Hills

As the rover climbed above the plains onto the Columbia Hills, the mineralogy that was seen changed. Scientists found a variety of rock types in the Columbia Hills, and they placed them into six different categories. The six are: Clovis, Wishbone, Peace, Watchtower, Backstay, and Independence. They are named after a prominent rock in each group. Their chemical compositions, as measured by APXS, are significantly different from each other,  Most importantly, all of the rocks in Columbia Hills show various degrees of alteration due to aqueous fluids. They are enriched in the elements phosphorus, sulfur, chlorine, and bromine-all of which can be carried around in water solutions. The Columbia Hills' rocks contain basaltic glass, along with varying amounts of olivine and sulfates,  The olivine abundance varies inversely with the amount of sulfates. This is exactly what is expected because water destroys olivine but helps to produce sulfates.

The Clovis group is especially interesting because the Mössbauer spectrometer (MB) detected goethite in it.  Goethite forms only in the presence of water, so its discovery is the first direct evidence of past water in the Columbia Hills's rocks. In addition, the MB spectra of rocks and outcrops displayed a strong decline in olivine presence,  Although the rocks probably once contained much olivine,  Olivine is a marker for the lack of water because it easily decomposes in the presence of water. Sulfate was found, and it needs water to form. Wishstone contained a great deal of plagioclase, some olivine, and anhydrate (a sulfate). Peace rocks showed sulfur and strong evidence for bound water, so hydrated sulfates are suspected. Watchtower class rocks lack olivine consequently they may have been altered by water. The Independence class showed some signs of clay (perhaps montmorillonite a member of the smectite group). Clays require fairly long term exposure to water to form. One type of soil, called Paso Robles, from the Columbia Hills, may be an evaporate deposit because it contains large amounts of sulfur, phosphorus, calcium, and iron,  Also, MB found that much of the iron in Paso Robles soil was of the oxidized, Fe3+ form. Towards the middle of the six-year mission (a mission that was supposed to last only 90 days), large amounts of pure silice were found in the soll. The silica could have come from the interaction of soil with acid vapors produced by volcanic activity in the presence of water or from water in a hot spring environment.

After Spirit stopped working scientists studied old data from the Miniature Thermal Emission Spectrometer, or Mini-TES and confirmed the presence of large amounts of carbonate-rich rocks, which means that regions of the planet may have once harbored water. The carbonates were discovered in an outcrop of rocks called "Comanche." Spirit found evidence of slight weathering on the plains of Gusev, but no evidence that a lake was there. However, in the Columbia Hills there was clear evidence for a moderate amount of aqueous weathering. The evidence included sulfates and the minerals goethite and carbonates which only form in the presence of water. It is believed that Gusev crater may have held a lake long ago, but it has since been covered by igneous materials. All the dust contains a magnetic component which was identified as magnetite with some titanium. Furthermore, the thin coating of dust that covers everything on Mars is the same in all parts of Mars.

Opportunity Landing Site, Meridiani Planum

The Opportunity rover landed in a small crater, dubbed "Eagle", on the flat plains of Meridiani. The plains of the landing site were characterized by the presence of a large number of small spherules, spherical concretions that were tagged "blueberries' by the science team, which were found both loose on the surface, and also embedded in the rock. These proved to have a high concentration of the mineral hematite, and showed the signature of being formed in an aqueous environment. The layered bedrock revealed in the crater walls showed signs of being sedimentary in nature, and compositional and microscopic-imagery analysis showed this to be primarily with composition of Jarosite, a ferrous sulfate mineral that is characteristically an evaporite that is the residue from the evaporation of a salty pond or sea, The mission has provided substantial evidence of past water activity on Mars. In addition to investigating the "water hypothesis", Opportunity has also obtained astronomical observations and atmospheric data. The extended mission took the rover across the plains to a series of larger craters in the south, with the arrival at the edge of a 25 km diameter crater, Endeavour Crater, eight years after landing. The orbital spectroscopy of this crater rim show the signs of phyllosilicate rocks, indicative of older sedimentary deposits.

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, 20 : 08 p.m 🇹🇭

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

🔥 ภาพที่ใช้ประกอบคำอธิบาย :

1. ถุงลมนิรภัยที่พองตัวในห้องทดลอง

2. ภาพประกอบแสดงการแยกส่วนการกำหนดค่าการปล่อยจรวด MER

3. ในภาพจำลองที่สร้างขึ้นด้วยคอมพิวเตอร์นี้ การลงจอดถูกหยุดโดยจรวดลดความเร็ว และยานลงจอดถูกปล่อยลงสู่พื้นผิวที่ระยะ 10 เมตร (33 ฟุต)

4. จิตวิญญาณและโอกาสในเชิงตัวเลข

5. รถแลนด์โรเวอร์สำรวจดาวอังคาร

(ด้านหลัง) และรถโรเวอร์โซเจอร์เนอร์

6. ชุดเสาแพนแคม (PMA)

7. เครื่องมือขัดหิน (RAT)

8. โซฟี คอลลิส กับแบบจำลองดาวอังคาร

รถสำรวจสำรวจ

9. ภายในยานอวกาศสปิริตมีอนุสรณ์สถานรำลึกถึงลูกเรือของภารกิจ STS-107 ในปี 2003 ของกระสวยอวกาศโคลัมเบีย ซึ่งแตกสลายระหว่างการกลับเข้าสู่ชั้นบรรยากาศโลก

10. ภาพถ่ายตนเองของยาน Opportunity ใกล้กับปล่องภูเขาไฟ Endeavour บนพื้นผิวดาวอังคาร (6 มกราคม 2014).

ถุงลมนิรภัย

(Airbags)

ถุงลมนิรภัยที่ใช้ในภารกิจยานสำรวจดาวอังคาร (Mars Exploration Rover) เป็นชนิดเดียวกับที่ยานสำรวจดาวอังคาร (Mars Pathfinder) ใช้ในปี 1997 ถุงลมนิรภัยเหล่านี้ต้องมีความแข็งแรงเพียงพอที่จะรองรับแรงกระแทกของยานอวกาศหากลงจอดบนหินหรือพื้นที่ขรุขระ และช่วยให้ยานสามารถกระเด้งไปบนพื้นผิวของดาวอังคารด้วยความเร็วสูง (ประมาณ 100 กม./ชม.) หลังลงจอด ถุงลมนิรภัยต้องพองตัวก่อนลงจอดเพียงไม่กี่วินาที และยุบตัวลงเมื่อลงจอดบนพื้นอย่างปลอดภัยแล้ว

ถุงลมนิรภัยทำจากวัสดุ Vectran เช่นเดียวกับที่ใช้ในรถ Pathfinder Vectran มีความแข็งแรงเกือบสองเท่าของวัสดุสังเคราะห์อื่นๆ เช่น Kevlar และมีประสิทธิภาพดีกว่าในอุณหภูมิต่ำ Vectran จำนวน 6 ชั้น ความหนา 100 เดเนียร์ (10 มก./ตร.ม.) หุ้มถุงลมนิรภัยด้านในอีกหนึ่งหรือสองชั้น ซึ่งทำจาก Vectran ความหนา 200 เดเนียร์ (20 มก./ตร.ม.) การใช้ Vectran ความหนา 100 เดเนียร์ (10 มก./ตร.ม.)

ทำให้มีเนื้อผ้าเหลืออยู่ในชั้นนอกมากกว่า เนื่องจากมีเส้นใยในการทอมากกว่ารถสำรวจแต่ละคันใช้ถุงลมนิรภัยสี่ถุง โดยแต่ละถุงมีหกแฉก และทุกแฉกเชื่อมต่อกันการเชื่อมต่อมีความสำคัญ เนื่องจากช่วยลดแรงกระแทกจากการลงจอดได้บางส่วน โดยทำให้ระบบถุงลมมีความยืดหยุ่น และตอบสนองต่อแรงกดบนพื้นได้ดี ถุงลมไม่ได้ติดอยู่กับยานสำรวจโดยตรง แต่ยึดไว้ด้วยเชือกที่ไขว้กันไปมาตามโครงสร้างของถุง เชือกเหล่านี้ช่วยให้ถุงคงรูปทรง ทำให้การพองตัวง่ายขึ้น ในระหว่างการบิน ถุงลมจะถูกเก็บไว้พร้อมกับเครื่องกำเนิดก๊าซสามเครื่องที่ใช้สำหรับการพองตัว.

ประเทศ

(Countries)

ยานลงจอดเป็นเปลือกป้องกันที่ห่อหุ้มยานสำรวจ และร่วมกับถุงลมนิรภัย ช่วยปกป้องยานสำรวจจากแรงกระแทก ยานลงจอดมีรูปร่างเป็นทรงสี่เหลี่ยมพีระมิดฐานสี่ด้านที่เปิดออกคล้ายกลีบดอกไม้ มันแข็งแรงและเบา และทำจากคานและแผ่นโลหะ

คานเหล่านี้ประกอบด้วยชั้นของเส้นใยกราไฟต์ที่ทอเป็นเนื้อผ้า ซึ่งมีน้ำหนักเบากว่าอะลูมิเนียมและแข็งแรงกว่าเหล็ก ชิ้นส่วนไทเทเนียมจะถูกติดกาวและติดตั้งเข้ากับคานเพื่อให้สามารถยึดเข้าด้วยกันได้ด้วยสลักเกลียวยานสำรวจถูกยึดไว้ภายในยานลงจอดด้วยสลักและน็อตพิเศษ ซึ่งจะถูกปลดออกหลังจากลงจอดด้วยวัตถุระเบิดขนาดเล็ก.

ตั้งตรง

(Uprighting)

หลังจากยานลงจอดหยุดกระเด้งและกลิ้งบนพื้นแล้ว มันก็หยุดนิ่งอยู่ที่ฐานของทรงสี่เหลี่ยมพีระมิดหรือด้านใดด้านหนึ่งของมัน จากนั้นด้านข้างจะเปิดออกเพื่อให้ฐานอยู่ในแนวนอนและยานสำรวจตั้งตรง ด้านข้างเชื่อมต่อกับฐานด้วยบานพับ ซึ่งแต่ละบานพับมีมอเตอร์ที่แข็งแรงพอที่จะยกยานลงจอดได้ ยานสำรวจพร้อมยานลงจอดมีมวลประมาณ 533 กิโลกรัม (1.175 ปอนด์) ส่วนตัวยานสำรวจอย่างเดียวมีมวลประมาณ 185 กิโลกรัม (408 ปอนด์) แรงโน้มถ่วงบนดาวอังคารอยู่ที่ประมาณ 38% ของโลก ดังนั้นมอเตอร์จึงไม่จำเป็นต้องมีกำลังมากเท่ากับบนโลก

ยานสำรวจมีเซ็นเซอร์วัดความเร่งเพื่อตรวจจับทิศทางลง (ไปยังพื้นผิวของดาวอังคาร) โดยการวัดแรงดึงดูดของโลก จากนั้นคอมพิวเตอร์ของยานสำรวจจะสั่งการให้กลีบฐานลงจอดที่ถูกต้องเปิดออกเพื่อวางยานสำรวจให้ตั้งตรง เมื่อกลีบฐานลงและยานสำรวจตั้งตรงแล้ว กลีบอีกสองกลีบก็จะเปิดออก.

กลีบทั้งสามจะกางออกจนแบนราบเท่ากันในตอนแรก ทำให้ทุกด้านของยานลงจอดตรงและได้ระดับ มอเตอร์ของกลีบมีกำลังมากพอที่หากกลีบสองกลีบไปหยุดอยู่บนหิน ฐานที่มีรถสำรวจก็จะถูกยึดไว้เหมือนสะพานเหนือพื้นดิน ฐานจะคงระดับไว้ได้แม้ว่ากลีบจะวางอยู่บนหิน ทำให้พื้นผิวเรียบตรงตลอดความยาวของยานลงจอดที่กางออก ทีมควบคุมบนโลกสามารถส่งคำสั่งไปยังรถสำรวจเพื่อปรับกลีบและสร้างเส้นทางที่ปลอดภัยให้รถสำรวจขับออกจากยานลงจอดและลงสู่พื้นผิวของดาวอังคารโดยไม่ตกจากหินสูงชัน.

การเคลื่อนย้ายสัมภาระไปยังดาวอังคาร

(Moving the payload onto Mars)

การเคลื่อนตัวของยานสำรวจออกจากยานลงจอดเรียกว่าขั้นตอนการออกจากยาน (Egress phase) ของภารกิจ ยานสำรวจต้องหลีกเลี่ยงไม่ให้ล้อติดกับวัสดุถุงลมนิรภัยหรือตกลงมาจากทางลาดชัน เพื่อช่วยในเรื่องนี้ ระบบหดกลับบนกลีบจะค่อยๆ ดึงถุงลมนิรภัยเข้าหายานลงจอดก่อนที่กลีบจะกางออก ทางลาดขนาดเล็กบนกลีบจะกางออกเพื่อเติมเต็มช่องว่างระหว่างกลีบ พวกมันจะครอบคลุมพื้นที่ขรุขระ อุปสรรคที่เป็นหิน และวัสดุถุงลมนิรภัย และสร้างพื้นที่วงกลมที่ยานสำรวจสามารถขับเคลื่อนออกไปได้ในหลายทิศทาง

นอกจากนี้ยังช่วยลดระดับขั้นที่ยานสำรวจต้องปีนลงด้วย ชิ้นส่วนเหล่านี้มีชื่อเล่นว่า "ปีกค้างคาว" และทำจากผ้าเวคทราน ใช้เวลาประมาณสามชั่วโมงในการหดถุงลมนิรภัยและกางกลีบยานลงจอด.

การออกแบบโรเวอร์

(Rover design)

หุ่นยนต์สำรวจเหล่านี้เป็นหุ่นยนต์ 6 ล้อ ขับเคลื่อนด้วยพลังงานแสงอาทิตย์ มีความสูง 1.5 เมตร (4.9 ฟุต) กว้าง 2.3 เมตร (7.5 ฟุต) และยาว 1.6 เมตร (5.2 ฟุต) น้ำหนัก 180 กิโลกรัม (400 ปอนด์) โดย 35 กิโลกรัม (77 ปอนด์) เป็นน้ำหนักของล้อและระบบกันสะเทือน ตัวถังหลักรูปทรงกล่องประกอบเป็นกล่องอิเล็กทรอนิกส์อุ่น (Warm Electronics Box หรือ WEB).

ระบบขับเคลื่อน

(Drive system )

รถโรเวอร์แต่ละคันมีล้ออะลูมิเนียมหกล้อติดตั้งอยู่บนระบบกันสะเทือนแบบโยกคล้ายกับที่ใช้ในยานโซเจอร์เนอร์ ซึ่งช่วยให้ล้ออยู่บนพื้นขณะขับเคลื่อนบนพื้นผิวขรุขระ การออกแบบนี้ช่วยลดระยะการเคลื่อนที่ของตัวรถโรเวอร์ลงครึ่งหนึ่ง และช่วยให้รถโรเวอร์สามารถข้ามสิ่งกีดขวางหรือลอดผ่านหลุม (ร่อง) ที่มีขนาดใหญ่กว่าเส้นผ่านศูนย์กลางของล้อ มิลลิเมตร (9.8 นิ้ว)ได้ ล้อของรถโรเวอร์ได้รับการออกแบบให้มีส่วนประกอบที่ยืดหยุ่นได้ในตัว ซึ่งช่วยดูดซับแรงกระแทกขณะเคลื่อนที่ นอกจากนี้ ล้อยังมีปุ่มยึดเกาะเพื่อช่วยในการปีนป่ายในทรายอ่อนและไต่ข้ามโขดหิน ล้อแต่ละล้อมีมอเตอร์ขับเคลื่อนของตัวเองล้อหน้าสองล้อและล้อหลังสองล้อต่างก็มีมอเตอร์บังคับเลี้ยวแยกกัน ทำให้รถสามารถหมุนอยู่กับที่ หมุนครบหนึ่งรอบ และเลี้ยวโค้งได้ มอเตอร์สำหรับยานสำรวจได้รับการออกแบบโดยบริษัท Maxon Motor จากประเทศสวิตเซอร์แลนด์ ยานสำรวจได้รับการออกแบบให้ทนต่อการเอียง 45 องศาในทุกทิศทางโดยไม่พลิกคว่ำ อย่างไรก็ตาม ยานสำรวจได้รับการตั้งโปรแกรมผ่าน "ขีดจำกัดการป้องกันความผิดพลาด" ในซอฟต์แวร์หลีกเลี่ยงอันตราย เพื่อหลีกเลี่ยงการเอียงเกิน 30 องศา

ยานสำรวจแต่ละคันสามารถหมุนล้อหน้าข้างใดข้างหนึ่งอยู่กับที่เพื่อขุดลึกลงไปในพื้นดินได้ มันจะต้องอยู่นิ่งขณะที่ล้อขุดกำลังหมุน ยานสำรวจมีความเร็วสูงสุดบนพื้นราบแข็งที่ 50 มม./วินาที (2 นิ้ว/วินาที) ความเร็วเฉลี่ยอยู่ที่ 10 มม./วินาที เนื่องจากซอฟต์แวร์หลีกเลี่ยงอันตรายจะทำให้มันหยุดทุกๆ 10 วินาที เป็นเวลา 20 วินาที เพื่อสังเกตและทำความเข้าใจภูมิประเทศที่มันขับเข้าไป.

ระบบไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์

(Power and electronic systems)

เมื่อได้รับแสงเต็มที่ แผงโซลาร์เซลล์แบบสามทางของยานสำรวจจะผลิตพลังงานได้ประมาณ 140 วัตต์ นานถึงสี่ชั่วโมงต่อวันบนดาวอังคาร (sol) ยานสำรวจต้องการพลังงานประมาณ 100 วัตต์ในการขับเคลื่อน ระบบพลังงานประกอบด้วยแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนแบบชาร์จได้สองก้อน น้ำหนักก้อนละ 7.15 กิโลกรัม (15.8 ปอนด์) ซึ่งให้พลังงานเมื่อไม่มีแสงแดด โดยเฉพาะในเวลากลางคืน เมื่อเวลาผ่านไป แบตเตอรี่จะเสื่อมสภาพและไม่สามารถชาร์จจนเต็มได้ คาดการณ์ว่าเมื่อสิ้นสุดภารกิจ 90 วัน ความสามารถในการผลิตพลังงานของแผงโซลาร์เซลล์น่าจะลดลงเหลือประมาณ 50 วัตต์ เนื่องจากฝุ่นละอองที่คาดว่าจะเกาะบนแผงโซลาร์เซลล์และการเปลี่ยนแปลงของฤดูกาล อย่างไรก็ตาม หลังจากผ่านไปสามปีบนโลก พลังงานของยานสำรวจยังคงอยู่ที่ประมาณ 300 ถึง 900 วัตต์-ชั่วโมงต่อวัน ขึ้นอยู่กับปริมาณฝุ่นที่เกาะ การทำความสะอาด (การกำจัดฝุ่นโดยลม) เกิดขึ้นบ่อยกว่าที่นาซ่าคาดการณ์ไว้ ทำให้แผงโซลาร์เซลล์ค่อนข้างปราศจากฝุ่น และยืดอายุการใช้งานของภารกิจได้ ระหว่างพายุฝุ่นขนาดใหญ่บนดาวอังคารในปี 2007 ยานสำรวจทั้งสองลำประสบกับภาวะการใช้พลังงานต่ำที่สุดในภารกิจนั้น โดยยานออปพอร์ทูนิตี้ใช้พลังงานเพียง 128 วัตต์-ชั่วโมง ต่อมาในเดือนพฤศจิกายนปี 2008 ยานสปิริตได้ทำลายสถิติการใช้พลังงานต่ำนี้ด้วยการผลิตพลังงาน 89 วัตต์-ชั่วโมง เนื่องมาจากพายุฝุ่นในบริเวณปล่องภูเขาไฟกูเซฟ

(Gusev crater).

ยานสำรวจใช้ระบบปฏิบัติการฝังตัว VxWorks บนซีพียู RAD6000 ความเร็ว 20 MHz ที่ทนทานต่อรังสี พร้อม DRAM ขนาด 128 MB ที่มีระบบตรวจจับและแก้ไขข้อผิดพลาด และ EEPROM ขนาด 3 MB นอกจากนี้ ยานสำรวจแต่ละลำยังมีหน่วยความจำแฟลชขนาด 256 MB เพื่อให้สามารถปฏิบัติภารกิจในแต่ละช่วงได้ อุปกรณ์สำคัญของยานสำรวจต้องอยู่ในอุณหภูมิระหว่าง 40 °C ถึง +40 °C (-40 °F ถึง 104 °F) ในเวลากลางคืน ยานสำรวจจะได้รับความร้อนจากหน่วยทำความร้อนด้วยไอโซโทปรังสี (RHU) จำนวน 8 หน่วย ซึ่งแต่ละหน่วยจะสร้างพลังงานความร้อน 1 วัตต์อย่างต่อเนื่องจากการสลายตัวของไอโซโทปรังสี ร่วมกับเครื่องทำความร้อนไฟฟ้าที่จะทำงานเฉพาะเมื่อจำเป็นเท่านั้น ฟิล์มทองคำที่เคลือบด้วยวิธีสปัตเตอร์และชั้นซิลิกาแอโรเจลถูกใช้เป็นฉนวน.

การสื่อสาร

(Communication)

ยานสำรวจมีเสาอากาศย่านความถี่ X แบบกำลังขยายต่ำและแบบกำลังขยายสูงสำหรับการสื่อสารเข้าและออกจากโลก รวมถึงเสาอากาศโมโนโพลความถี่สูงพิเศษสำหรับการสื่อสารแบบถ่ายทอด เสาอากาศกำลังขยายต่ำเป็นแบบรอบทิศทาง และส่งข้อมูลในอัตราต่ำไปยังเสาอากาศเครือข่ายอวกาศห้วงลึกบนโลก เสาอากาศกำลังขยายสูงเป็นแบบกำหนดทิศทางและสามารถปรับทิศทางได้ และสามารถส่งข้อมูลไปยังโลกได้ในอัตราที่สูงกว่า

ยานสำรวจใช้เสาอากาศโมโนโพล UHF และวิทยุ CE505 ในการสื่อสารกับยานอวกาศที่โคจรรอบดาวอังคาร ได้แก่ ยาน Mars Odyssey และ (ก่อนที่จะเกิดความล้มเหลว) ยาน Mars Global Surveyor (มีการถ่ายโอนข้อมูลไปแล้วมากกว่า 7.6 เทราบิตโดยใช้เสาอากาศ Mars Relay และบัฟเฟอร์หน่วยความจำ 12 MB ของกล้อง Mars Orbiter Camera)

นับตั้งแต่ MRO เข้าสู่วงโคจรของดาวอังคาร ยานลงจอดก็ใช้ MRO เป็นอุปกรณ์ถ่ายทอดสัญญาณด้วยเช่นกัน ข้อมูลส่วนใหญ่จากยานลงจอดจะถูกส่งต่อไปยังโลกผ่านทาง Odyssey และ MRO ยานโคจรสามารถรับสัญญาณจากยานสำรวจได้ในอัตราข้อมูลที่สูงกว่าเครือข่าย Deep Space Network มาก เนื่องจากระยะทางระหว่างยานสำรวจกับยานโคจรนั้นสั้นกว่ามาก จากนั้นยานโคจรจะส่งต่อข้อมูลจากยานสำรวจไปยังโลกอย่างรวดเร็วโดยใช้เสาอากาศขนาดใหญ่และกำลังสูง., นับตั้งแต่ MRO เข้าสู่วงโคจรของดาวอังคาร ยานลงจอดก็ใช้ MRO เป็นอุปกรณ์ถ่ายทอดสัญญาณด้วยเช่นกัน ข้อมูลส่วนใหญ่จากยานลงจอดจะถูกส่งต่อไปยังโลกผ่านทาง Odyssey และ MRO ยานโคจรสามารถรับสัญญาณจากยานสำรวจได้ในอัตราข้อมูลที่สูงกว่าเครือข่าย Deep Space Network มาก เนื่องจากระยะทางระหว่างยานสำรวจกับยานโคจรนั้นสั้นกว่ามาก จากนั้นยานโคจรจะส่งต่อข้อมูลจากยานสำรวจไปยังโลกอย่างรวดเร็วโดยใช้เสาอากาศขนาดใหญ่และกำลังสูง.

เครื่องมือทางวิทยาศาสตร์

(Scientific instrumentation)

ยานสำรวจแต่ละลำมีกล้องเก้าตัว ซึ่งสร้างภาพขนาด 1024 พิกเซล x 1024 พิกเซล ที่ความละเอียด 12 บิตต่อพิกเซล แต่ภาพจากกล้องนำทางและภาพย่อส่วนใหญ่จะถูกตัดเหลือ 8 บิตต่อพิกเซล เพื่อประหยัดหน่วยความจำและเวลาในการส่งข้อมูล จากนั้นภาพทั้งหมดจะถูกบีบอัดโดยใช้ ICER ก่อนที่จะจัดเก็บและส่งไปยังโลก ภาพนำทาง ภาพย่อ และภาพประเภทอื่นๆ อีกมากมายจะถูกบีบอัดที่ความละเอียดประมาณ 0.8 ถึง 1.1 บิตต่อพิกเซล อัตราบิตที่ต่ำกว่า (น้อยกว่า 0.5 บิตต่อพิกเซล) จะใช้สำหรับความยาวคลื่นบางช่วงของภาพพาโนรามาหลายสี ICER ใช้หลักการของเวฟเล็ต และได้รับการออกแบบมาโดยเฉพาะสำหรับการใช้งานในอวกาศลึก มันสร้างการบีบอัดแบบก้าวหน้า ทั้งแบบไม่สูญเสียข้อมูลและแบบสูญเสียข้อมูล และรวมเอาวิธีการจำกัดข้อผิดพลาดเพื่อจำกัดผลกระทบของการสูญเสียข้อมูลในช่องสัญญาณอวกาศลึก มันมีประสิทธิภาพเหนือกว่า JPEG แบบสูญเสียข้อมูล และตัวบีบอัด Rice แบบไม่สูญเสียข้อมูลที่ใช้ในภารกิจ Mars Pathfinder.

มีการติดตั้งกล้องและอุปกรณ์หลายชิ้นไว้บนชุดเสาแพนแคม (Pancam Mast Assembly: PMA):

- กล้องพาโนรามา (Pancam) ประกอบด้วยกล้องสองตัวที่มีวงล้อกรองสีสำหรับกำหนดพื้นผิว สี แร่ธาตุ และโครงสร้างของภูมิประเทศในบริเวณนั้น กล้องทั้งสองทำงานร่วมกันเพื่อถ่ายภาพพาโนรามา 3 มิติที่มีรายละเอียดสูงของภูมิประเทศบนดาวอังคารโดยรอบยานสำรวจ ท้องฟ้า และดวงอาทิตย์

มีระยะห่าง 30 เซนติเมตรระหว่างกล้องสองตัว

กล้องแต่ละตัวมีฟิลเตอร์สำหรับช่วงคลื่น 400-1100 นาโนเมตร (ใกล้ยูวีถึงใกล้อินฟราเรด) โดยมีความละเอียดภาพสูงสุด 1024 x 1024 พิกเซล

- กล้องนำทาง (Navcam) กล้องสองตัวที่มีมุมมองกว้างกว่า แต่มีความละเอียดต่ำกว่าและเป็นภาพขาวดำ ใช้สำหรับการนำทางและการขับขี่

- ชุดกล้องปริซึมสำหรับเครื่องวัดสเปกตรัมการแผ่รังสีความร้อนขนาดเล็ก (Mini-TES) ซึ่งเป็นเครื่องวัดสเปกตรัมอินฟราเรดที่ใช้ในการกำหนดองค์ประกอบแร่ของหินและดินจากระยะไกลโดยการตรวจจับรูปแบบการแผ่รังสีความร้อน เครื่องนี้ได้รับการปรับแต่งเป็นพิเศษเพื่อค้นหาแร่ธาตุที่เกิดขึ้นในน้ำ เช่น คาร์บอเนตและดินเหนียว ชุดกล้องปริซึมประกอบด้วยกระจกสะท้อนแสงเบริลเลียมสองบาน ฝาครอบที่ปิดเพื่อลดการปนเปื้อนของฝุ่นในชุดประกอบ และแผ่นกั้นแสงรบกวนที่วางไว้อย่างเหมาะสมภายในท่อกราไฟต์อีพ็อกซี Mini-TES สร้างขึ้นโดยมหาวิทยาลัยแห่ง รัฐแอริโซนา (Arizona State University).

กล้องถูกติดตั้งไว้สูง 1.5 เมตร บนชุดเสา Pancam Mast Assembly ซึ่งสามารถหมุนได้ 360 องศา PMA ถูกติดตั้งโดยใช้ Mast Deployment Drive (MDD) Azimuth Drive ซึ่งติดตั้งอยู่เหนือ MDD โดยตรง จะหมุนชุดเสาในแนวนอนครบหนึ่งรอบด้วยสัญญาณที่ส่งผ่านระบบเทปหมุน มอเตอร์ขับเคลื่อนกล้องจะปรับทิศทางกล้องในแนวดิ่ง เกือบตรงขึ้นหรือลง มอเตอร์ตัวที่สามจะปรับทิศทางกระจกพับ Mini-TES และฝาครอบป้องกัน ได้สูงสุด 30° เหนือเส้นขอบฟ้าและ 50° ใต้เส้นขอบฟ้า กล้องตรวจจับอันตรายแบบขาวดำสี่ตัวมีการติดตั้งกล้อง (Hazcam) ไว้บน

ตัวยานสำรวจ มีสองตัวอยู่ด้านหน้า และสองตัวอยู่ด้านหลังยานสำรวจใช้ภาพจากกล้อง Hazcam เป็นคู่ๆ เพื่อสร้างแผนที่แสดงรูปร่างของภูมิประเทศในระยะไกลถึง 3 เมตร (10 ฟุต) โดยมีลักษณะเป็นรูปทรง "ลิ่ม" ที่มีความกว้างมากกว่า 4 เมตรในระยะที่ไกลที่สุด.

อุปกรณ์ติดตั้งเครื่องมือ (IDD) หรือที่เรียกว่าแขนยานสำรวจ แขนนี้มีป้อมปืนรูปทรงคล้ายไม้กางเขนที่ใช้สำหรับยึดเครื่องมือหลายชิ้น แขนสามารถหมุนได้ 350 องศา และหมุนในแนวดิ่งได้ 340 องศา แขนมีข้อต่อสามข้อ และมีระยะการยืดสูงสุด 90 เซนติเมตร :

- เครื่องสเปกโทรเมตรเอ็กซ์เรย์อนุภาคอัลฟา (APXS) ซึ่งพัฒนาโดยสถาบันเคมีแม็กซ์พลังค์ในเมืองไมนซ์ ประเทศเยอรมนี ถูกนำมาใช้เพื่อกำหนดองค์ประกอบทางเคมีของหินและดินโดยใช้อนุภาคอัลฟาและรังสีเอ็กซ์ การวัดด้วย APXS ส่วนใหญ่ดำเนินการในเวลากลางคืนและต้องใช้เวลาสะสมอย่างน้อย 10 ชั่วโมง

- มีการใช้ชุดแม่เหล็กในการเก็บรวบรวมอนุภาคฝุ่นแม่เหล็ก โดยแต่ละยานสำรวจมีแม่เหล็กเจ็ดตัว: แม่เหล็กสี่ตัวติดตั้งอยู่บนเครื่องมือขัดหิน (Rock Abrasion Tool หรือ RAT); แม่เหล็กสองตัว (แม่เหล็กดักจับหนึ่งตัวและแม่เหล็กกรองหนึ่งตัว) ติดตั้งอยู่ด้านหน้าของยานสำรวจ และแม่เหล็กอีกหนึ่งตัว (แม่เหล็กกวาด) ติดตั้งอยู่ด้านบนของดาดฟ้าของยานสำรวจในตำแหน่งที่กล้อง Pancam สามารถมองเห็นได้ อนุภาคเหล่านี้ได้รับการวิเคราะห์โดยเครื่องสเปกโทรเมตร Mössbauer และเครื่องสเปกโทรเมตร X-ray เพื่อช่วยในการกำหนดอัตราส่วนของอนุภาคแม่เหล็กต่ออนุภาคที่ไม่ใช่แม่เหล็ก และองค์ประกอบของแร่แม่เหล็กในฝุ่นละอองในอากาศและหินที่ถูกบดโดยเครื่องมือขัดหิน.

กล้องจุลทัศน์ (Microscopic Imager หรือ MI)

ใช้สำหรับถ่ายภาพระยะใกล้ขาวดำความละเอียดสูงของหินและดิน โดยมีความละเอียดสูงสุด 1024 x 1024 พิกเซล การพัฒนานำโดยทีมของ Ken Herkenhoff จากโครงการวิจัยธรณีวิทยาอวกาศของสำนักงานสำรวจทางธรณีวิทยาแห่งสหรัฐอเมริกา กล้องจุลทัศน์นี้เป็นการผสมผสานระหว่างกล้องจุลทัศน์และกล้อง CCD เครื่องมือขัดหิน (Rock Abrasion Tool หรือ RAT) พัฒนาโดย Honeybee Robotics สำหรับกำจัดฝุ่นและพื้นผิวหินที่ผุกร่อน เพื่อเผยวัสดุใหม่สำหรับการตรวจสอบโดยเครื่องมือบนยาน สามารถเจาะรูในหินได้ขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 2 นิ้ว (45 มิลลิเมตร) และลึก 0.2 นิ้ว (5 มิลลิเมตร) ในหินได้ และสามารถขัดหินภูเขาไฟแข็งได้ในเวลาประมาณสองชั่วโมง RAT ใช้มอเตอร์ไฟฟ้าสามตัวในการขับเคลื่อนฟันขัดที่หมุนได้ลงบนพื้นผิวของหิน ล้อเจียรสองล้อหมุนด้วยความเร็วสูงล้อเหล่านี้หมุนรอบกัน และกันด้วยความเร็วที่ช้ากว่ามาก เพื่อให้ล้อเจียรทั้งสองกวาดไปทั่วพื้นที่ตัดทั้งหมด แขนหุ่นยนต์สามารถวางเครื่องมือแนบกับเป้าหมายที่เป็นหินและดินที่สนใจได้โดยตรง.

การตั้งชื่อยานสำรวจ Spirit และ Opportunity

ยานสำรวจทั้งสองลำได้รับการตั้งชื่อผ่านการประกวดเรียงความของนักเรียน โดยเรียงความที่ชนะเลิศเป็นของโซฟี คอลลิส (Sofi Collis)

นักเรียนชาวรัสเซีย-อเมริกันชั้นประถมศึกษาปีที่ 3 จากรัฐแอริโซนา.

ฉันเคยอาศัยอยู่ในสถานเลี้ยงเด็กกำพร้า มันมืด หนาว และโดดเดี่ยว ในตอนกลางคืน ฉันมองขึ้นไปบนท้องฟ้าที่ระยิบระยับและรู้สึกดีขึ้น ฉันฝันว่าฉันสามารถบินไปที่นั่นได้ ในอเมริกา ฉันสามารถทำให้ความฝันทั้งหมดของฉันเป็นจริงได้ ขอบคุณสำหรับ 'จิตวิญญาณ' และ 'โอกาส'

โซฟี คอลลิส (Sofi Collis) อายุ 9 ปี

ก่อนหน้านี้ ในระหว่างการพัฒนาและสร้างยานสำรวจ พวกมันถูกเรียกว่า MER-1 Rover 1 (Opportunity) และ MER-2 Rover 2 (Spirit) ภายในองค์การนาซาเองก็ใช้ชื่อภารกิจ MER-A (Spirit) และ MER-B (Opportunity) ตามลำดับการลงจอดบนดาวอังคารเช่นกัน.

ทดสอบโรเวอร์

(Test rovers)

ห้องปฏิบัติการเจ็ทโพรพัลชัน (Jet Propulsion Laboratory) ดูแลรักษายานสำรวจพื้นผิวสองลำที่เรียกว่า Surface System Test-Beds (SSTB) ไว้ที่ศูนย์ในเมืองพาซาดีนา เพื่อใช้ในการทดสอบและจำลองสถานการณ์บนดาวอังคาร ยานสำรวจทดสอบลำหนึ่งคือ SSTB1 มีน้ำหนักประมาณ 180 กิโลกรัม (400 ปอนด์) ติดตั้งอุปกรณ์ครบครันและเกือบจะเหมือนกับยาน Spirit และ Opportunity ส่วนอีกรุ่นหนึ่งคือ SSTB-Lite มีขนาดและลักษณะการขับเคลื่อนเหมือนกัน แต่ไม่มีอุปกรณ์ครบครัน มีน้ำหนัก 80 กิโลกรัม (180 ปอนด์) ซึ่งใกล้เคียงกับน้ำหนักของยาน Spirit และ Opportunity ในสภาวะแรงโน้มถ่วงต่ำของดาวอังคาร ยานสำรวจเหล่านี้ถูกนำมาใช้ในปี 2009 สำหรับการจำลองเหตุการณ์ที่ยานสปิริตติดอยู่ในดินอ่อน.

การค้นพบทางวิทยาศาสตร์ดาวเคราะห์

(Planetary science findings)

จุดลงจอดของยานสปิริต ที่ราบปล่องภูเขาไฟกูเซฟ

(Spirit Landing Site, Gusev Crater

Plains) แม้ว่าภาพถ่ายจากวงโคจรจะแสดงให้เห็นว่าปล่องภูเขาไฟกูเซฟเป็นพื้นทะเลสาบแห้ง แต่การสังเกตการณ์จากพื้นผิวแสดงให้เห็นว่าที่ราบภายในส่วนใหญ่เต็มไปด้วยเศษหิน หินบนที่ราบกูเซฟเป็นหินบะซอลต์ชนิดหนึ่ง ประกอบด้วยแร่โอลิวีน ไพรอกซีน แพลจิโอเคลส และแมกเนไทต์ และมีลักษณะคล้ายหินบะซอลต์ภูเขาไฟ เนื่องจากมีเนื้อละเอียดและมีรูพรุนไม่สม่ำเสมอ (นักธรณีวิทยาเรียกว่ามีโพรงและช่องว่าง) ดินส่วนใหญ่บนที่ราบเกิดจากการผุพังของหินในท้องถิ่น พบปริมาณนิกเกลค่อนข้างสูงในดินบางชนิด ซึ่งอาจมาจากอุกกาบาต การวิเคราะห์แสดงให้เห็นว่าหินมีการเปลี่ยนแปลงเล็กน้อยจากน้ำปริมาณเล็กน้อย การเคลือบภายนอกและรอยแตกภายในหินบ่งชี้ว่ามีแร่ธาตุที่สะสมโดยน้ำ อาจเป็นสารประกอบโบรมีน หินทุกก้อนมีฝุ่นละเอียดเคลือบอยู่ และมีเปลือกแข็งอย่างน้อยหนึ่งชั้น เปลือกบางชนิดสามารถปัดออกได้ ในขณะที่บางชนิดต้องใช้เครื่องมือขัดหิน (Rock Abrasion Tool หรือ RAT) ในการขัดออก.

ฝุ่น (Dust)

ฝุ่นในปล่องภูเขาไฟกูเซฟนั้นเหมือนกับฝุ่นทั่วทั้งดาวเคราะห์ ฝุ่นทั้งหมดถูกพบว่ามีคุณสมบัติเป็นแม่เหล็ก ยิ่งไปกว่านั้น ยานสปิริตพบว่าสนามแม่เหล็กเกิดจากแร่แมกนีไทต์ โดยเฉพาะแมกนีไทต์ที่มีธาตุไทเทเนียม แม่เหล็กเพียงชิ้นเดียวสามารถเบี่ยงเบนฝุ่นทั้งหมดได้อย่างสมบูรณ์ ดังนั้นจึงเชื่อว่าฝุ่นบนดาวอังคารทั้งหมดมีคุณสมบัติเป็นแม่เหล็ก สเปกตรัมของฝุ่นนั้นคล้ายกับสเปกตรัมของบริเวณที่มีความสว่างและมีความเฉื่อยทางความร้อนต่ำ เช่น ธาร์ซิสและอาระเบีย ที่ตรวจพบโดยดาวเทียมโคจร ฝุ่นบางๆ อาจมีความหนาน้อยกว่าหนึ่งมิลลิเมตรปกคลุมพื้นผิวทั้งหมด ส่วนประกอบบางอย่างในนั้นมีน้ำที่ถูกยึดเหนี่ยวทางเคมีอยู่เล็กน้อย.

โคลัมเบียฮิลส์

(Columbia Hills)

ขณะที่ยานสำรวจไต่ระดับขึ้นเหนือที่ราบไปยังเนินเขาโคลัมเบีย องค์ประกอบทางแร่ที่พบเห็นก็เปลี่ยนไป นักวิทยาศาสตร์พบหินหลายประเภทในเนินเขาโคลัมเบีย และจัดจำแนกออกเป็นหกประเภทที่แตกต่างกันทั้งหกแห่งได้แก่: โคลวิส, วิชโบน, พีซ, วอชทาวเวอร์, แบ็คสเตย์ และ อินดิเพนเดนซ์

หินเหล่านี้ได้รับการตั้งชื่อตามหินเด่นในแต่ละกลุ่ม องค์ประกอบทางเคมีของหินเหล่านี้ ซึ่งวัดโดย APXS นั้นแตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญ ที่สำคัญที่สุดคือ หินทั้งหมดใน Columbia Hills แสดงให้เห็นถึงการเปลี่ยนแปลงในระดับต่างๆ เนื่องมาจากของเหลวในน้ำ หินเหล่านี้อุดมไปด้วยธาตุฟอสฟอรัส กำมะถัน คลอรีน และโบรมีน ซึ่งทั้งหมดนี้สามารถถูกพัดพาไปกับสารละลายในน้ำได้ หินใน Columbia Hills

ประกอบด้วยแก้วบะซอลต์ พร้อมกับโอลิวีนและซัลเฟตในปริมาณที่แตกต่างกัน ปริมาณโอลิวีนแปรผกผันกับปริมาณซัลเฟต ซึ่งเป็นไปตามที่คาดไว้ เนื่องจากน้ำทำลายโอลิวีนแต่ช่วยในการสร้างซัลเฟต.

กลุ่มหินโคลวิส มีความน่าสนใจเป็นพิเศษ เนื่องจากเครื่องสเปกโทรเมตรมอสส์บาวเออร์ (MB) ตรวจพบโกเอไทต์ในกลุ่มหินนี้ โกเอไทต์จะเกิดขึ้นได้เฉพาะในสภาวะที่มีน้ำเท่านั้น ดังนั้นการค้นพบนี้จึงเป็นหลักฐานโดยตรงชิ้นแรกที่บ่งชี้ว่าเคยมีน้ำอยู่ในหินของเนินเขาโคลัมเบีย นอกจากนี้ สเปกตรัม MB ของหินและหินโผล่ยังแสดงให้เห็นถึงการลดลงอย่างมากของปริมาณโอลิวีน แม้ว่าหินเหล่านี้อาจเคยมีโอลิวีนอยู่มาก แต่โอลิวีนเป็นตัวบ่งชี้ถึงการขาดน้ำ เพราะมันสลายตัวได้ง่ายในสภาวะที่มีน้ำ ซัลเฟตถูกพบ และจำเป็นต้องใช้น้ำในการก่อตัว หินวิชสโตนมีแพลจิโอเคลสจำนวนมาก โอลิวีนบางส่วน และแอนไฮเดรต (ซัลเฟต) หินพีซแสดงให้เห็นกำมะถันและหลักฐานที่ชัดเจนของการมีน้ำอยู่ภายใน ดังนั้นจึงสงสัยว่ามีซัลเฟตไฮเดรตอยู่ หินชั้นวอชทาวเวอร์ขาดโอลิวีน ดังนั้นจึงอาจถูกเปลี่ยนแปลงโดยน้ำ หินชั้นอินดิเพนเดนซ์แสดงให้เห็นร่องรอยของดินเหนียวบางส่วน (อาจเป็นมอนต์มอริลโลไนต์ ซึ่งเป็นสมาชิกของกลุ่มสเมกไทต์) ดินเหนียวต้องการการสัมผัสกับน้ำเป็นเวลานานพอสมควรจึงจะก่อตัวได้ ดินชนิดหนึ่งที่เรียกว่าปาโซโรเบิลส์จากเนินเขาโคลัมเบีย อาจเป็นตะกอนระเหยเนื่องจากมีกำมะถัน ฟอสฟอรัส แคลเซียม และเหล็กในปริมาณมาก นอกจากนี้ MB ยังพบว่าเหล็กส่วนใหญ่ในดินปาโซโรเบิลส์อยู่ในรูปออกซิไดซ์ Fe3+ ในช่วงกลางของภารกิจหกปี (ภารกิจที่ควรจะใช้เวลาเพียง 90 วัน) พบซิลิกาบริสุทธิ์ในปริมาณมากในดิน ซิลิกาอาจมาจากปฏิกิริยาของดินกับไอระเหยของกรดที่เกิดจากกิจกรรมภูเขาไฟในที่ที่มีน้ำ หรือจากน้ำในสภาพแวดล้อมของน้ำพุร้อน.

หลังจากยานสปิริตหยุดทำงาน นักวิทยาศาสตร์ได้ศึกษาข้อมูลเก่าจากเครื่องวัดสเปกตรัมการปล่อยความร้อนขนาดเล็ก หรือ Mini-TES และยืนยันการมีอยู่ของหินที่มีคาร์บอเนตเป็นองค์ประกอบหลักจำนวนมาก ซึ่งหมายความว่าบางพื้นที่ของดาวเคราะห์ดวงนี้อาจเคยมีน้ำมาก่อน คาร์บอเนตเหล่านี้ถูกค้นพบในกลุ่มหินที่เรียกว่า "โคแมนเช" ยานสปิริตพบหลักฐานการผุกร่อนเล็กน้อยบนที่ราบกูเซฟ แต่ไม่พบหลักฐานว่าเคยมีทะเลสาบอยู่ที่นั่น อย่างไรก็ตาม ในเนินเขาโคลัมเบีย มีหลักฐานชัดเจนเกี่ยวกับการผุกร่อนจากน้ำในระดับปานกลาง หลักฐานดังกล่าวรวมถึงซัลเฟตและแร่โกเอไทต์และคาร์บอเนต ซึ่งจะเกิดขึ้นได้เฉพาะในสภาวะที่มีน้ำเท่านั้น เชื่อกันว่าปล่องภูเขาไฟกูเซฟอาจเคยมีทะเลสาบเมื่อนานมาแล้ว แต่ปัจจุบันถูกปกคลุมด้วยวัสดุจากหินอัคนีแล้ว

ฝุ่นทั้งหมดมีส่วนประกอบของแม่เหล็ก ซึ่งระบุว่าเป็นแมกเนไทต์ผสมกับไทเทเนียม นอกจากนี้ ชั้นฝุ่นบางๆ ที่ปกคลุมทุกสิ่งบนดาวอังคารนั้นเหมือนกันทุกส่วนของดาวอังคาร.

จุดลงจอดโอกาส เมริดิอานี พลานัม

(Opportunity Landing Site, Meridiani Planum)

ยานสำรวจ Opportunity ลงจอดในหลุมอุกกาบาตขนาดเล็กที่ชื่อว่า "Eagle" บนที่ราบเมอริเดียนี ที่ราบบริเวณจุดลงจอดมีลักษณะเด่นคือมีก้อนทรงกลมขนาดเล็กจำนวนมาก ซึ่งทีมวิทยาศาสตร์ตั้งชื่อว่า "บลูเบอร์รี่" พบทั้งแบบกระจัดกระจายอยู่บนพื้นผิวและฝังอยู่ในหิน ก้อนเหล่านี้มีแร่เฮมาไทต์เข้มข้นสูง และแสดงให้เห็นถึงลักษณะที่ก่อตัวขึ้นในสภาพแวดล้อมที่มีน้ำ ชั้นหินฐานที่ปรากฏอยู่ภายในผนังหลุมอุกกาบาตแสดงให้เห็นถึงลักษณะที่เป็นหินตะกอน และการวิเคราะห์องค์ประกอบและภาพถ่ายจากกล้องจุลทรรศน์แสดงให้เห็นว่าองค์ประกอบหลักคือแร่จาโรไซต์ ซึ่งเป็นแร่เฟอร์รัสซัลเฟตที่มีลักษณะเป็นแร่ระเหย ซึ่งเป็นเศษเหลือจากการระเหยของ บ่อ หรือทะเลน้ำเค็ม, ภารกิจนี้ได้ให้หลักฐานที่สำคัญเกี่ยวกับกิจกรรมของน้ำในอดีตบนดาวอังคาร นอกเหนือจากการตรวจสอบ "น้ำ" แล้ว

ตามสมมติฐานดังกล่าว ยานออปพอร์ทูนิตี้

ยังได้ทำการสังเกตการณ์ทางดาราศาสตร์และเก็บข้อมูลบรรยากาศด้วย ภารกิจที่ขยายออกไปได้นำยานสำรวจเดินทางข้ามที่ราบไปยังหลุมอุกกาบาตขนาดใหญ่หลายแห่งทางตอนใต้ โดยเดินทางมาถึงขอบหลุมอุกกาบาตเอนเดเวอร์ ซึ่งมีเส้นผ่านศูนย์กลาง 25 กิโลเมตร แปดปีหลังจากลงจอด การวิเคราะห์สเปกตรัมวงโคจรของขอบปล่องภูเขาไฟนี้แสดงให้เห็นร่องรอยของหินฟิลโลซิลิเคต ซึ่งบ่งชี้ถึงชั้นตะกอนเก่าแก่.

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 20 : 08 น.🇹🇭

#StarsAndPlanetsThailand🇹🇭

#StellariumThailand🇹🇭

#GalaxyMapsThailand🇹🇭

#Klearmilly8888🇹🇭

#ThailandBrandKingRama10👑🇹🇭