Как марсоходы спят всю ночь на Марсе?

Что касается ответа Марка Адлера относительно марсохода Curiosity (MSL) на этот замечательный и интересный вопрос , это утверждение сильно привлекло мое внимание:

Роверы спроектированы так, чтобы быть достаточно автономными, чтобы быть занятыми в течение всего дня. Обычно они получают только один набор команд непосредственно с Земли, когда просыпаются утром, а затем перед сном перед сном отправляют результаты своей активности днем ​​через орбитальный аппарат-ретранслятор.

Я не нашел ни одного подходящего вопроса, поэтому решил спросить о том, как марсоходы для исследования Марса (MER, Spirit и Opportunity) и их новый кузен Curiosity спят каждую марсианскую ночь.

Без солнечной энергии и с ограниченной емкостью батареи и низкой температурой в ночное время (до -73°C или -100°F) MER столкнется с другими проблемами, чем самонагревающийся Curiosity, но могут быть и некоторые сходства.

Конкретно:

  1. Как инициируется процедура сна марсохода? Запрограммировано ли это для того, чтобы марсоход продолжал автономно повторять его каждый день, или он управляется центром управления полетами каждый божий день? Это опционально или скорее обязательно?
  2. Принимает ли марсоход какие-либо особые меры или меры предосторожности перед тем, как заснуть? Или это просто вопрос того, чтобы не делать ничего конкретного полдня и просто ждать?
  3. Есть ли какие-либо опасности или опасные события, которые могут произойти с ними, пока он спит?
Добро пожаловать в космос! Обратите внимание, что ответ Марка Адлера был о Curiosity = Mars Science Laboratory = MSL. Вы спрашиваете о MER = Mars Exploration Rover = Opportunity/Spirit. Вы можете подтвердить, что хотели спросить о MER?
@DrSheldon Да, действительно. Насколько я понимаю, все они марсоходы, поэтому я обобщаю их всех типичным образом (поправьте меня, если я не прав). Кто-нибудь еще читает это, не стесняйтесь редактировать вопрос, чтобы улучшить его пригодность. Заранее спасибо.
Я внес некоторые коррективы в вашу формулировку. Вы можете проверить, правильно ли я изложил ваш вопрос. Спасибо!

Ответы (1)

Для марсоходов MER:

  1. Оперативная группа управляет нормальным сном, обычно в виде последовательности (выполните научные операции X, Y и Z, затем ложитесь спать). Подробнее ниже. Роверы могут самостоятельно решить погрузиться в глубокий сон. Когда срабатывает ошибка низкого энергопотребления, ровер автоматически переключается в режим низкого энергопотребления и остается в нем, пока его батареи не зарядятся до установленного порога.

Существует более одного спящего режима. Вскоре после приземления был добавлен режим глубокого сна, чтобы еще больше снизить энергопотребление в ночное время по сравнению с обычным режимом сна. Это делается отключением хотя бы части обогревателей. Инженеры могут включать/отключать определенные режимы сна, и у меня сложилось впечатление, что ровер обладает некоторой автономией: он решает, когда использовать режим глубокого сна на основе набора параметров (например, использовать глубокий сон, если достигнуты определенные пороговые значения, в противном случае использовать обычный сон). .

Управление питанием является частью повседневной деятельности команды инженеров марсохода.

Сон :

Роверы на солнечных батареях требуют «спящего режима» для перезарядки батарей каждый сол. Спящий режим включает в себя отключение авионики вездехода, включая центральный процессор (ЦП), поэтому аппаратное обеспечение должно поддерживать безопасное тепловое состояние и состояние питания. Для связи требуется программное обеспечение для полета, поэтому ровер должен надежно выходить из спящего режима и инициировать связь без вмешательства операционной группы.

Глубокий сон :

модификация полетного программного обеспечения, которая намеренно отключала батареи от шины питания ночью и отключала все устройства, включая BCB и обогреватели для выживания. ... каждую ночь в 18:30 LST автоматически запускает автомобиль, отключая аккумуляторы. Причина, по которой алгоритм не извлекает батареи из шины питания всякий раз, когда происходит какое-либо отключение, заключается в том, что аппаратная защита от сбоев BCB вернет батареи в сеть, когда обнаружит падение напряжения на шине с заходом солнца. Таким образом, алгоритм глубокого сна должен ждать, пока солнце не сядет достаточно низко, чтобы от солнечных батарей не поступал ток. Оперативная группа может временно отключить режим глубокого сна, если запланировано окно связи УВЧ ранним утром.

BCB = плата управления батареей.

Вход и выход из спящего режима :

Выключение относится к выключению ЦП и авионики. BCB остается включенным, так же как часы миссии и будильник. Нагреватели для прогрева и два научных прибора также могут оставаться включенными, пока остальная часть марсохода спит.

Во время номинальных операций операционная группа разрабатывает последовательности, которые управляют отключением и включают время пробуждения для возобновления последовательности. После каждого выключения по команде бортовое программное обеспечение проверяет желаемое время для возобновления последовательности и время следующего окна связи, а затем устанавливает будильник на более раннее время.

Разбудить марсоходы могут два триггера: солнечное пробуждение или будильник. BCB объявляет солнечное пробуждение после того, как ток солнечной батареи превышал 2,0 ампера в течение более 10 минут (и прошло не менее 16 часов с момента последнего солнечного пробуждения). BCB реагирует на любой сигнал пробуждения, включая ЦП.

  1. Меры предосторожности: марсоход припаркован, чтобы максимизировать количество энергии, которую может обеспечить солнечная батарея. Зимой это означает парковку на склоне.

  2. Не совсем. Возможно, пыльная буря, но в какой-то момент это просто вызовет переход в глубокий сон.

Curiosity немного отличается, потому что его питание более постоянное. Ему по-прежнему требуются спящие режимы , потому что RTG не может обеспечить столько энергии, сколько требуется марсоходу во время движения, поэтому ему необходимо регулярно заряжать свои батареи.

Я ждал такого удивительного ответа! Спасибо за все :D