SPIRIT

OPPORTUNITY.


Opportunity a mal au coude

01/01/2006

Tout comme Spirit, la sonde Opportunity a passé une année martienne, soit 687 jours terrestres, sur Mars. L'astromobile continue son exploration du cratère d'impact Erebus, dont il contourne le versant sud.

Le 12 novembre (sol 641), il étudie un caillou baptisé Antistasi, avec spectromètres Mössbauer et Alpha, avant de reprendre la route le 16 novembre et d'accomplir 20 mètres pour mieux se positionner et étudier les affleurements à proximité au moyen de sa caméra panoramique.

Après un parcours de 43 mètres le 20 novembre (sol 649) et une approche fine d'une dizaine de mètres supplémentaires, Opportunity s'est retrouvé en position d'étudier un intéressant affleurement stratifié, mais au moment de déployer son bras robotique qui porte les instruments de mesure, le moteur contrôlant l'articulation du coude n'a pas fonctionné.

La première explication avancée par les ingénieurs est que les articulations du bras soufrent désormais d'une mauvaise lubrification, une dégradation logique en raison du temps -sept fois plus important que prévu- passé sur Mars. Une solution consisterait à rallonger le temps de mise en route du moteur pour surmonter la friction devenue plus importante. Le 30 novembre (sol 659), avec ce nouveau réglage, un léger mouvement du bras est obtenu.

Le mois de décembre commence ainsi par un stationnement imprévu sur la pente du cratère Erebus, à tenter de résoudre ce problème de bras. Le 8 décembre (sol 666), un courant plus fort est administré au moteur qui montre des signes de rotation, mais malgré ce résultat encourageant, le moteur reste coincé. Il apparaîtrait désormais qu'il ne s'agit pas d'un problème de lubrification, mais qu'un fil d'embobinage du moteur s'est rompu.

Le 13 décembre (sol 671), c'est le soulagement : le bras est déployé, à la faveur d'un courant plus important administré au moteur qui soufre effectivement d'un fil rompu. Les ingénieurs définissent désormais une stratégie où le bras ne serait pas replié après chacune de ses utilisations, afin qu'il reste opérationnel, même si le moteur de son coude tombe complètement en panne.

Les opérations se poursuivent toutefois de façon bancale, puisque, après avoir commencé une image mosaïque au microscope, le bras cale de nouveau son moteur. Les ingénieurs utilisent le poignet pour changer d'instruments de mesure et étudier l'affleurement aux spectromètres Mössbauer et Alpha. Les instruments sont ensuite déplacés sur une cible voisine du même rocher, toujours sans utiliser le moteur du coude qui contrôle les mouvements en azimut.

L'équipe du JPL raffine sa stratégie, quant à la position à adopter pour stocker le bras lors de déplacements. Jusqu'alors, il était replié et arrimé à un crochet sous le châssis, avec le coude pointant le bras perpendiculairement à l'axe du véhicule. Cette position condamnerait l'utilisation du bras si le moteur du coude rendait définitivement l'âme. Une meilleure solution consisterait à positionner le bras dans l'axe de déplacement du véhicule, dressé à la verticale avec les instruments au-dessus du " toit " de panneaux solaires, comme la trompe d'un éléphant en train de barrir. De la sorte, même sans contrôle azimutal, le bras serait utilisable dans le plan vertical pour le positionnement des instruments, droit devant le véhicule.

Ainsi se termine l'année sur la pente d'Erebus, l'astromobile n'ayant pas bougé depuis le 20 novembre, lorsqu'il a dépassé la barre des 6500 mètres (6502 mètres exactement). Même stationnaire, Opportunity n'a toutefois pas perdu son temps, puisqu'il réalise, à la veille de Noël, un panorama à 360° du cratère avec la caméra du mât télescopique qui ne soufre pas, lui, de problèmes d'orientation ! Et avec leur nouvelle stratégie d'utilisation du bras, les ingénieurs du JPL sont prêts à reprendre la route en janvier pour de nouvelles aventures !



Opportunity sur les pentes d'Erebus

21/11/2005

Opportunity connaît un automne chargé et quelque peu mouvementé. Après la panne de la fin août, l'astromobile passe d'abord par une phase de récupération, durant laquelle des tests de mobilité et d'instruments scientifiques sont entrepris, y compris un roulage d'une douzaine de mètres et des observations avec spectromètre mini-TES et caméra panoramique. Des précautions sont prises, notamment laisser du temps à l'engin à chaque réveil matinal, afin que le logiciel de démarrage puisse charger sans autres activités parallèles.

Le 10 septembre, Opportunity reprend son rythme nominal avec un parcours de 26 mètres durant le weekend, et de 30 mètres le lundi 12 septembre (sol 582) pour rejoindre un affleurement rocheux qui mène plein sud vers le cratère Erebus et baptisé pour cette raison " Erebus Highway ". Le lendemain, un petit souci avec l'antenne terrestre du Deep Space Network empêche le rapatriement des données, et une erreur de séquentiel le surlendemain bloque de nouveau la transmission, de sorte que c'est le 15 septembre que les données de télédétection sont acheminées vers la Terre.

La troisième semaine de septembre voit Opportunity se rapprocher substantiellement du cratère Erebus, avec des trajets de 20, 22, 35 et 18 mètres enchaînés en quatre jours. Un affleurement de roches sombres sur le chemin de la crête retient l'attention des géologues qui programment une étude pour la quatrième semaine. La roche " South Shetland " reçoit un coup de ponceuse, suivi d'une analyse au microscope, puis aux spectromètres Ampha et Mossbauer. Le 25 septembre (sol 596), un reboot intempestif de l'ordinateur a lieu en plein travail, première panne du genre pour Opportunity, alors que Spirit l'a déjà subie deux fois, en mai et août 2004. Apparemment, il s'agit du télescopage de deux enregistrements de données dans la mémoire de l'ordinateur, qui se chevauchent dans le même dixième de seconde et provoquent l'interruption du travail. La journée suivante sert donc à vérifier l'état du véhicule et le surlendemain à tester ses différents systèmes. Tout va bien.

Le 1er octobre est le 600ème jour (" sol ") d'Opportunity sur Mars. Il accomplit un panorama du site sur 360 degrés. Son approche du cratère va se faire à partir du versant ouest, de sorte que le 2 octobre, l'astromobile prend du recul vers le nord-ouest (34 mètres parcourus) afin d'avoir une meilleure vue du secteur. Lors de l'approche finale, la stratégie est de mesurer l'étendue du dérapage tous les cinq mètres, afin de ne pas prendre de risques. Dès le début de la manœuvre, le 4 octobre (sol 603), le dérapage est jugé excessif (44% de patinage, contre 40% autorisés) et le robot interrompt sa marche. Les images montrent que les deux roues avant sont enfoncées de cinq centimètres dans le sol. L'équipe de navigation décide de rebrousser chemin et Opportunity recule de cinq mètres le 6 octobre pour revenir à son point de départ sur un sol ferme. Au cours de cette valse-hésitation, la barre des 6000 mètres parcourus sur Mars est dépassée par le robot, qui affiche en fin de semaine 6010 mètres au compteur.

Une pause de trois jours est marquée par l'astromobile qui accomplit une campagne de télédétection, puis le 9 octobre (sol 608) il commence son contournement du cratère Erebus vers l'Ouest en roulant 26 mètres. Une pause le lendemain pour la photographie des alentours, et Opportunity est prêt à repartir, lorsque l'ordinateur connaît un nouveau reboot d'ordinateur-panne similaire à celle de la fin août-alors que le spectromètre mini-TES était en marche. Le surlendemain, il faut donc de nouveau régler les instruments, décision étant prise de ne plus utiliser le mini-TES jusqu'à ce que la panne soit comprise. Comme un malheur n'arrive jamais seul, la série de commandes envoyées par la Terre le 13 octobre est mal reçue par la sonde, peut-être en raison d'un mauvais pointage de l'antenne, et Opportunity ne reprend pas ses activités, ni le lendemain car l'engin est resté en mode automatique. Ce n'est que le 16 octobre (sol 615) que l'astromobile reprend sa route et abat 18 mètres dans son contournement d'Erebus dans le sens inverse des aiguilles d'une montre. Le lendemain, il parcourt 24 mètres, et le surlendemain pas moins de 44 mètres en zigzag, passant par les creux des ondulations de terrain. Le 19 octobre (sol 618), il fait un petit crocher au nord sur un affleurement plus dur, afin de rejoindre un champ d'ondulations de terrain moins hautes à traverser.

Ce cheminement en zigzag continue le 20 octobre, puis l'astromobile photographie la crête du cratère (au lieu dit " Mogollon Rim ") avec sa caméra panoramique, et scrute la plaine à la recherche de tornades de poussière. Le 22 octobre (sol 621), il parcourt 30 mètres en terrain sablonneux, mais connaît de nouveau un reboot d'ordinateur le lendemain, similaire à celui du 25 septembre (télescopage de deux commandes d'écriture en mémoire). Lors de la remise en état du lendemain, la première des deux batteries d'Opportunity refuse de charger, un problème que les ingénieurs finissent par attribuer à une charge plus que nominale de la batterie qui n'a pas été utilisée la veille et n'a donc pas jugé utile de se recharger. Le 26 octobre, l'astromobile a repris sa route, accompli 27 mètres et photographié ses traces de roues, et le lendemain, sur un terrain aux ondulations modestes, a roulé 46 mètres.

Une tempête de poussière se déclare dans la région de Margaritifer, non loin du site Meridiani de la sonde, de sorte que les navigateurs lui demandent de mesurer l'opacité de l'atmosphère entre ses brins de conduite. Le 29 octobre (sol 627), Opportunity abat 51 mètres avec une pente atteignant 11 degrés et un patinage moyen de 4% (maximum de 18%). L'opacité atmosphérique atteint un " tau " de 1,6 (sur une échelle où 0 désigne une clarté parfaite ; 1 représente une atmosphère un peu voilée comme celle de Los Angeles en période de smog ; et 2 est la valeur maximale mesurée par Opportunity lors d'une tempête de poussière au sol 489).
Gros plan sur "Kalavrita"
Les panneaux solaires de la sonde ne recueillent d'ailleurs que 593 watts-heures, 100 de moins que les jours précédents. L'opacité a pour résultat que le lendemain matin, la puissance électrique d'Opportunity n'atteint la valeur de réveil de l'engin qu'à 7 heures 39, heure solaire locale, soit cinq minutes trop tard pour enclencher la séquence de travail du jour. La puissance électrique n'est en effet que de 479 watts-heures pour la journée, et de 470 le lendemain, montrant une opacité atmosphérique accrue. Ce n'est que le 1er novembre (sol 630) qu'Opportunity reprend du poil de la bête et photographie les alentours.

La tempête de poussière se trouvant sur le déclin, la puissance électrique remonte et Opportunity se remet à rouler, abattant 39 mètres jusqu'au bord d'un affleurement de belle taille, dont il se rapproche de 5 mètres supplémentaires le lendemain pour déployer son bras robotique sur un rocher désigné " Olympia ". Le 4 novembre, la ponceuse dégage une surface à analyser sur le rocher (cible baptisée " Kalavrita "), qui est étudiée au microscope, puis au spectromètre Mossbauer. Enfin, même le mini-TES est utilisé, la première fois depuis un mois. L'astromobile se déplace le 10 novembre vers un champ de cailloux, cibles qu'il va désormais étudier. La distance totale parcourue est désormais de 6424 mètres.

Opportunity en vue du cratère Erebus

11/09/2005

Opportunity s'est remis de ses émotions printanières où il fut confronté à la méchante dune du Purgatoire ("Purgatory") et a passé l'été à faire route vers le Sud où l'attend un nouveau cratère à visiter : Erebus.

Mais avant de s'embarquer sur ce nouveau marathon à travers les plaines de Terra Meridiani, l'astromobile a tenu à revoir, fin juin, la dune qui lui avait causé tant de souci, au cas où ses dérapages de roue auraient exposé du sol intéressant. De façon à se positionner convenablement, deux petites approches de 25 cm, en arc de cercle, étaient prévues, mais la première connaît un dérapage de plus de 30 % et le parcours est automatiquement arrêté au bout de 17 cm. Le 23 juin (sol 503), l'astromobile se rapproche du pied de la dune, prend des images du sol au microscope et des relevés au spectromètre, puis se rapproche de ses célèbres traces de dérapage, qu'il analyse à partir du 27 juin (sol 507). Microscope et spectromètres Alpha, Mössbauer et mini-TES s'acharnent sur les traces et sur le sol retourné par le dérapage.

Le 30 juin, Opportunity termine sa session et recule de 2 mètres, tournant désormais son attention à sa future route hors du champ de dunes. Le lendemain, il recule de 8 mètres supplémentaires et photographie le terrain au sud. Son objectif est de faire route vers le Sud/Sud-est. Mais d'abord, il doit faire une courte virée vers l'Est ou l'Ouest, afin de contourner la dune du Purgatoire qu'il vient de quitter. Il prend son temps et collecte de nombreuses images avec toutes ses caméras, les observations atmosphériques étant également au menu. Le jour de la fête nationale américaine (4 juillet), il se cantonne aux seules observations atmosphériques, pour que l'équipe puisse souffler un peu.

À l'issue du weekend, après analyse des images, l'équipe de navigation détermine que la route vers l'Est ne traverse que de petites dunes (moins de 6 cm d'amplitude) et mène vers un large sillon qui se dirige vers le Sud. L'astromobile reçoit donc l'ordre de reculer de 5 mètres, puis de tourner et d'avancer 2 mètres vers l'Est en traversant l'une de ces mini-dunes. Le lendemain 7 juillet (sol 516), Opportunity traverse deux nouvelles mini-dunes le long d'un parcours de 11 mètres, et se trouve à l'entrée du sillon, qu'il atteint le lendemain au bout de 4 mètres supplémentaires. Il emprunte donc cette voie naturelle vers le Sud et parcourt 11 mètres, franchissant la barre des 5400 mètres au compteur.

La semaine suivante, après deux jours de pause pour recharge des batteries, la conduite est fort efficace dans le sillon, avec 10 mètres parcourus le 11 juillet (sol 520), 15 mètres le lendemain et 16 mètres le surlendemain. L'astromobile vérifie en cours de route si le dérapage n'est pas trop important en photographiant ses traces avec la caméra arrière. Le 15 juillet (sol 524), Opportunity parcourt 27 mètres. La caméra détecte une roche, ce que les navigateurs n'avaient pas vu depuis longtemps dans ce désert de sable. Une pause technologique a lieu le lendemain, pour voir si la commande de braquage de la roue avant droite, déficiente depuis des mois, montre des signes d'amélioration, mais il n'y a pas de miracle. L'astromobile reprend sa route le 17 juillet et abat 32 mètres, durant lesquelles plusieurs "cailloux" sont nettement visibles. Le parcours du 19 juillet (sol 528) connaît moins de succès, car le premier virage à effectuer prend plus longtemps que prévu et la séquence est automatiquement interrompue. Le 21 juillet, après changement des délais "buttoirs" du logiciel de route, l'incident précédent ne se reproduit pas et l'astromobile parcourt 30 mètres sans encombre, portant son total à 5555 mètres au compteur !

La semaine suivante est tout aussi efficace, avec d'abord des prises de vue à l'arrière pour déterminer le taux de patinage, puis un roulage de 34 mètres le 24 juillet (sol 533), et une pause pour des observations du paysage alentours avec le mini-TES. Le 27 juillet (sol 536), nouveau segment de 27 mètres avec un patinage atteignant à peine 10 %. Le souci des navigateurs est de tenir Opportunity engagé dans les creux, entre les vaguelettes des dunes, et de déterminer les endroits idéaux pour traverser une crête afin de changer de creux. À mesure que l'astromobile progresse vers le sud, le terrain révèle des affleurements de roche de plus en plus nombreux. Les navigateurs tentent de rejoindre un terrain moins sablonneux, qu'ils ont dénommé "Erebus Highway", afin d'optimiser la marche de l'engin. En une petite semaine, du 29 juillet au 3 août, Opportunity abat 80 mètres et se rapproche de cette "autoroute". Du reste, il ne se trouve plus qu'à 200 mètres environ du cratère Erebus lui-même.

"Lemon Rind" (zeste de citron) en fausses couleurs

Cet itinéraire promet d'intéressants affleurements rocheux. Du reste, une petite pause du 6 au 9 août est respectée, afin d'analyser le terrain. Puis, après 26 mètres accomplis le 10 août (sol 549), Opportunity atteint un champ de cailloux, qui lui procure une autre excellente occasion d'analyse. Un caillou de trois centimètres, baptisé "Arkansas", est choisi en ce sens, ainsi qu'une traînée de sol. Le 15 août (sol 555), les géologues enchaînent avec la visite d'un autre affleurement plein de roches à étudier, au point qu'ils l'ont nommé "Fruit Basket" (corbeille à fruits), avec pour premières cibles "Lemon Rind" (zeste de citron) et "Strawberry" (fraise). C'est le citron qui intéresse le plus les chercheurs, puisqu'ils y terminent leur séquence de travail le 21 août (sol 560), puis reculent en vue de reprendre la route. Mais à peine le robot a-t-il accompli 7 mètres qu'un reboot de l'ordinateur, le 24 août, interrompt sa progression. Passé en régime automatique, Opportunity est repris en main par l'équipe du JPL dès le lendemain, qui lui fait effectuer des prises de vue et analyse les événements de la veille pour tenter de comprendre l'origine du souci informatique.

La semaine suivante est d'ailleurs dévolue à une analyse en règle ddes fonctions et instruments de bord : caméras de navigation, caméra panoramique, spectromètre mini-TES et spectromètre alpha (sans bouger le bras robotique), et même un petit roulage de 6 mètres. Tout fonctionne donc. Le 1er septembre, le robot effectue un nouveau trajet de 12 mètres pour traverser un affleurement et une dune. La distance totale, affichée au compteur, est désormais de 5755 mètres.

Opportunity tiré d'affaire

12/07/2005

Le 3 juin est un grand jour pour Opportunity, qui s'écarte définitivement de la dune qui l'a immobilisé depuis le 26 avril très exactement. Ce jour-là, ce sont en effet 14 mètres que parcourt la sonde, alors qu'au plus fort de son enlisement ses évolutions se comptaient en centimètres.

La distance parcourue est tellement proche de la normale que les navigateurs choisissent d'annuler les déplacements prévus des deux jours suivants et de se concentrer sur un reportage photographique des traces profondes de roue laissées dans la dune. Comme un bonheur n'arrive jamais seul, un test de la caméra infrarouge mini-TES, laissé de côté depuis près de 50 jours après des signes de défaillance, donne toute satisfaction. Opportunity est de retour, avec 5348 mètres au compteur !

Les ingénieurs, qui n'ont pas froid aux yeux, décident de retourner voir la dune traîtresse qui a piégé leur engin, car les tranchées creusées par les roues lors de l'enlisement constituent un excellent échantillonnage du sol. Ce retour va bien sûr s'effectuer dans la plus grande prudence, en commençant par prendre du recul le 9 juin (sol 490). Un problème de communication et de téléchargement des instructions empêche alors l'équipe de travailler le weekend, bien qu'un programme scientifique minimum est effectué automatiquement.

C'est donc le 14 juin (sol 494) qu'Opportunity effectue la première moitié de sa manoeuvre pour faire volte face (virage en "K"), la seconde moitié s'effectuant le 16 juin (sol 496). Ainsi commence le retour au "Purgatoire", nom donné à la dune qui a fait balancer Opportunity cinq semaines entre la vie et la mort, dune qui n'est qu'une ride de sable de trente centimètres d'amplitude sur 2,5 mètres de large. Le 18 juin (sol 498), la sonde étend son bras robotique pour tâter une dune intermédiaire, baptisée "North Dune". Une petite rotation sur place, manoeuvre soigneusement évitée jusqu'à présent à cause d'un moteur de braquage défectueux sur une roue, se déroule à la perfection. Reste à effectuer de petits trajets en arc de cercle pour retourner au pied de la dune maudite, lente progression planifiée sur toute la dernière semaine de juin pour prendre en compte le patinage probable, lequel ne doit pas dépasser 30 %.

2004 semestre 1  
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