Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

Развитие современной методики обучения физике обусловлено, как научными открытиями, так и социальным заказом общества. В настоящее время наблюдается устойчивый интерес к исследованию планет Солнечной системы. Существует множество программ по освоению космоса, довольно существенная доля которых отведена на изучение планет. Например, в 2020 году специалисты NASA рассчитывают высадить на поверхность Луны экспедицию из четырех человек, которые пробудут на спутнике Земли примерно неделю. К 2024 году аэрокосмическое агентство США намерено построить на Луне постоянную базу. Лунная база должна стать не только местом проведения научных исследований, но и своеобразным перевалочным пунктом для отправки будущей экспедиции на Марс.

Исследованиями планетных тел Солнечной системы занимается наука планетология, главная цель которой состоит в более полном познания мира в котором мы живем. Без привлечения данных о других планетах Солнечной системы невозможно судить ни о том как образовалась Земля, ни о её эволюции в первые 600 миллионов лет. В настоящее время идет активное изучение одного из спутников Сатурна -- Титана. Считается, что Титан раскроет тайну зарождения жизни на Земле, т.к. он сильно напоминает нашу планету 4,6 миллиарда лет назад.

На примере крупномасштабных и дорогостоящих проектов, связанных с изучением планет и спутников Солнечной системы, созданием лунной базы-станции и организацией экспедиции на Марс, показана актуальность включения материала из планетологии в курс физики средней школы.

Изучение околоземного пространства, планет и спутников, оказывает огромное влияние на мировоззрение человека и на общественную жизнь.

Благодаря космическим программам по освоению Солнечной системы, человек перестал чувствовать себя ограниченным пределами нашей планеты, получил принципиальную возможность достижения других планет. Создание более совершенных ракетно-космических средств способствует развитию науки планетологии, которая играет все более и более важную роль в решении таких актуальных проблем как: сырьевая, энергетическая, экологическая и др. Следовательно, включение элементов планетологии в курс физики средней школы способствует не только формированию научного мировоззрения, и осознанию учащимися, что они являются частью Вселенной, Солнечной системы, планеты Земля, но и их экологическому образованию.

Астрономия позволяет проверять и подтверждать законы физики, открытые на Земле, на других планетах Солнечной системы. Поэтому необходимо дать учащимся представления о взаимосвязи физики и астрономии, показать универсальность физических законов, действующих в самых разнообразных условиях, в том числе и в не воспроизводимых на Земле.

Современное развитие системы образования исключило предмет «астрономия» из перечня обязательных, несмотря на то, что человечество вступило в космическую эру, современники которой должны представлять себе, с какой целью и как происходит освоение космоса. Следовательно, актуальным становится включение материала из науки астрономии в курс физики средней школы. Однако в существующих курсах физики вопросы астрономии либо не рассматриваются вообще, или их фрагментарное включение носит формальный характер. Такое состояние физического образования в средней школе оказывает влияние на ухудшение качества знаний у школьников. Помимо этого, существует проблема нехватки методической литературы, учебных пособий, в которых содержалась бы информация о современном состоянии астрономии, о её элементах, которые можно было бы использовать на уроках физики. Необходимым становится разработка методических рекомендаций по использованию вопросов астрономии в курсе физики средней школы.

Проблема состоит в том, что вследствие отсутствия предмета астрономии в средней школе и формального затрагивания вопросов планетологии в курсе физики, у учащихся к концу обучения в полной средней школе, не сформированы знания о физических условиях на планетах Солнечной системы, об универсальности физических законов. Они не могут объяснять многие природные явления, доверяют представителям лженауки (астрологам, парапсихологам), верят телевизионной рекламе о строительстве базы на поверхности Юпитера. Это свидетельствует о том, что знания учащихся носят формальный характер.

Цель - формирование системы первоначальных и основных астрономических знаний.

Задачи:

1. Формирование научного мировоззрения учащихся на основе изложения основных сведений по современной астрономии и космонавтике и ознакомления учащихся с процессом получения научных знаний.

2. Поэтапное формирование системы фундаментальных астрономических понятий об основных законах и теориях астрономии, физической природе космических объектов, процессов и явлений, методах и инструментах астрономических исследований.

марс планета робот рельеф

1. Марс - планета Солнечной системы: общие характеристики

МАРС - четвертая планета Солнечной системы, удаленная от Солнца на среднее расстояние 228 млн. км, примерно вдвое меньшая Земли (экваториальный радиус 3394 км) и в девять раз меньше по массе (6.421*1023 кг). Ускорение свободного падения на поверхности 3.76 м/с. Наибольший видимый угловой диаметр 25'', наименьший 14''. Период вращения 24 часа 37 минут 22.6 секунд. Экватор наклонен к плоскости орбиты на 24° 56'', (почти как у Земли). Поэтому на Марсе имеется смена времен года, похожая на земную. Марсианский год длится 687 земных суток.

На поверхности наблюдается множество устойчивых деталей: яркие области оранжево-красноватого цвета (материки, площадью около 2/3 диска); полярные шапки - белые пятна, образующиеся вокруг полюсов осенью и исчезающие; темные области ("моря"), занимающие 1/3 диска; бассейны и кратеры - следы метеоритной бомбардировки; множество гор вулканического происхождения (высотой до 25-28 км); множество проявлений эрозии, области с хаотическим рельефом, каналы и т.д. Грунт раздроблен и усыпан множеством каменных блоков. По составу породы похожи на земные, но с преобладанием окислов железа.

Магнитное поле в тысячу раз слабее земного. В=0,5 мкТл. Средняя температура поверхности Марса около 200 К, днем на экваторе она достигает 290 К, а ночью падает до 170 К и до 145 К в полярных шапках; атмосфера состоит из СО2 и N2. Имеются малые примеси Н2О, СО и др. Эквивалентная толщина слоя атмосферной осажденной воды не более 10-20 мкм (на Земле - около 1 см). Остальная вода скована в недрах вечной мерзлотой; атмосферное давление у поверхности около 6 мб (предполагается что несколько миллиардов лет назад оно составляло 1-3 Бар, но из-за своей малой массы Марс постепенно терял атмосферу) - что в 160 раз меньше чем на Земле. Скорость ветра в атмосфере обычно не превышает нескольких м/с, но иногда возрастает до 40-50 м/с, вызывая глобальные пылевые бури - специфически марсианское явления, продолжающиеся порой несколько месяцев.

Имеется ионосфера с главным максимумом на высоте около 150 км и электронной концентрацией 105-104 частиц в см. Имеется два близкие к планете спутника Фобос и Деймос (звездная величина - 11,6, 12,7), открытые в 1877 г.. Фобос находится очень близко к поверхности Марса, всего лишь в 9 380 км, а период обращения 7 часов 39 минут 14 секунд, что меньше периода вращения Марса. Деймос обращается на расстоянии 23 460 км с периодом 30 часов 17 минут 5 секунд. Оба спутника имеют неправильную форму. Размеры Фобоса 22-25 км, Деймоса - около 13 км.

Марс имеет фазы но, поскольку он расположен дальше от Солнца, чем Земля, полной смены фаз у него (как и у других внешних планет) не бывает - максимальный "ущерб" соответствует фазе Луны за три дня до полнолуния или спустя три дня после него.

Ось вращения Марса наклонена относительно плоскости его орбиты на 22°,т.е. всего на 1,5° меньше, чем ось вращения Земли наклонена к плоскости эклиптики. Перемещаясь по орбите, он поочередно подставляет Солнцу то южное, то северное полушарие. Поэтому на Марсе так же, как и на Земле, происходит смена времен года, только тянутся они почти в два раза дольше. А вот марсианский день мало отличается от земных суток, там он длятся 24 ч 37 мин.

Вследствие малой массы сила тяжести на Марсе почти в три раза ниже, чем на Земле. В настоящее время структура гравитационного поля Марса детально изучена. Она указывает на небольшое отклонение от однородного распределения плотности в планете. Ядро может иметь радиус до половины радиуса планеты. По-видимому, оно состоит почти из чистого железа или сплава железо-сульфид железа и, возможно, растворенного в них водорода. По-видимому, ядро Марса частично или полностью пребывает в жидком состоянии. Наличие у планеты собственного, хотя и очень слабого, магнитного поля, обнаруженного с помощью космических аппаратов серии "Марс", подтверждает это.

Марс должен иметь мощную кору толщиной 70-100 км. Между ядром и корой находится силикатная мантия, обогащенная железом. Красные окислы железа, присутствующие в поверхностных породах, определяют цвет планеты.

Сейчас Марс продолжает остывать. Сейсмическая активность планеты слабая. Сейсмограф на американском посадочном аппарате "Викинг-2" за год работы зафиксировал только один легкий толчок, и то, скорее всего вызванный не тектоническими процессами, а падением крупного метеорита. Тектонический режим Марса отличается от режима тектоники плит, характерного на Земле. Ведь для последнего необходимо, чтобы основная масса выплавляющегося материала снова затягивалась в мантию вместе с океанической корой. На Марсе же мантийная конвекция не выходит на поверхность, и выплавляющаяся базальтовая магма идет на наращивание коры. Эти отличия объясняются прежде всего малой массой Марса (в десять раз меньше земной) и, конечно, тем, что он сформировался дальше от Солнца, вблизи гигантского Юпитера, оказавшего значительное влияние на процесс его образования.

Экваториальный радиус планеты равен 3394 км, полярный - 3376,4 км. Уровень поверхности в южном полушарии в среднем на 3-4 км выше, чем в северном. Участки поверхности Марса, покрытые кратерами, похожи на лунный материк. Если мысленно разделить планету пополам большим кругом, наклоненным на 35° к экватору, то между двумя половинами Марса имеется заметное различие в характере поверхности. Южная часть имеет в основном древнюю поверхность, сильно изрытую кратерами. В этом полушарии расположены главные ударные впадины - равнины Эллада, Аргир и Исиды. На севере доминирует более молодая и менее богатая кратерами поверхность. Значительная часть поверхности Марса представляет собой более светлые участки («материки»), которые имеют красновато-оранжевую окраску; 25% поверхности - более темные «моря» серо-зеленого цвета, уровень которых ниже, чем «материков». Перепады высот весьма значительны и составляют в экваториальной области примерно 14-16 км, но имеются и вершины, вздымающиеся значительно выше. Самые высокие области - большие вулканические купола гор Фарсида и равнины Элизий. Над обеими областями доминируют несколько огромных потухших вулканов, самым большим из которых является Арсия (27 км) и Олимп (26 км) в возвышенной области Тараис в северном полушарии. Это самые высокие вулканы в Солнечной системе - щитовые. Для сравнения щитовые вулканы Гавайских островов на Земле возвышаются над морским дном всего на 9 км. Щитовые вулканы растут в высоту постепенно, в результате повторных извержений из одного и того же жерла. Хотя в настоящее время эти вулканы, по-видимому, уже не являются действующими, они, вероятно, образовались раньше и были активными намного дольше, чем любые вулканы на Земле. При этом горячие вулканические точки на Земле с течением времени изменяли свое местоположение из-за постепенного движения континентальных плит, так что для "построения" очень высокого вулкана в каждом отдельном случае времени не хватало. Кроме того, низкое тяготение позволяет изверженному веществу образовывать на Марсе намного более высокие структуры, которые не обрушиваются под тяжестью.

2. Поверхность Марса

Еще в 1659 г. нидерландский ученый Христиан Гюйгенс впервые описал темные области на Марсе. Приблизительно в то же время итальянец Джованни Доменико Кассини обнаружил на планете полярные шапки. До полетов к Марсу разгадать природу деталей марсианского диска не удавалось, хотя на этот счет высказывалось множество гипотез. Только в 60-70х гг. XX столетия фотографии советских "Марсов" и американских "Маринеров" позволили исследовать рельеф красной планеты с близкого расстояния, а Викинги "перенесли" нас прямо на ее поверхность. На первый взгляд поверхность Марса напоминает лунную. Однако на самом деле его рельеф отличается большим разнообразием. На протяжении долгой геологической истории Марса его поверхность изменяли извержения вулканов и марсотрясения. Глубокие шрамы на лице бога войны оставили метеориты, ветер, вода и льды.

Поверхность планеты состоит как бы из двух контрастных частей: древних высокогорий, покрывающих южное полушарие, и более молодых равнин, сосредоточенных в северных широтах. Кроме того, выделяются два крупных вулканических района - Элизиум и Фарсида. Разница высот между горными и равнинными областями достигает 6 км. Почему разные районы так сильно отличаются друг от друга, до сих пор не ясно полностью (вода в древности - основная гипотеза или падение астероида).

Высокогорная часть сохранила следы активной метеоритной бомбардировки, происходившей около 4 млрд. лет назад. Метеоритные кратеры покрывают 2/3 поверхности планеты. На старых высокогорьях их почти столько же, сколько на Луне. Но многие марсианские кратеры из-за выветривания успели "потерять форму". Некоторые из них, по всей видимости, когда-то были размыты потоками воды. Северные равнины выглядят совершенно иначе. 4 млрд. лет назад на них также было множество метеоритных кратеров. Но потом катастрофическое событие, о котором мы уже упоминали, стерло их с 1/3 поверхности планеты и ее рельеф в этой области начал формироваться заново. Отдельные метеориты падали туда и позже, но в целом ударных кратеров на севере мало.

Облик Марса сильно определяет вулканическая деятельность. Некоторые из равнин сплошь покрыты древними изверженными породами. Потоки жидкой лавы растекались по поверхности, застывали, по ним текли новые потоки. Эти окаменевшие "реки" сосредоточены вокруг крупных вулканов. На окончаниях лавовых языков наблюдаются структуры, похожие на земные осадочные породы. Вероятно, когда раскаленные изверженные массы растапливали слои подземного льда, на поверхности Марса образовались достаточно обширные водоемы, которые постепенно высыхали. Взаимодействие лавы и подземного льда привело также к появлению многочисленных борозд и трещин. На далеких от вулканов низменных областях северного полушария простираются песчаные дюны. Особенно много их у северной полярной шапки.

Обилие вулканических пейзажей свидетельствует о том, что в далеком прошлом Марс пережил достаточно бурную геологическую эпоху, скорее всего она закончилась около миллиарда лет назад. Наиболее активные процессы происходили в областях Элизиум и Фарсида. В свое время они буквально были выдавлены из недр Марса и сейчас возвышаются над его поверхностью в виде грандиозных вздутий: Элизиум высотой 5 км, Фарсида - 10 км. Вокруг этих вздутий сосредоточены многочисленные разломы, трещины, гребни - следы давних процессов в марсианской коре. Наиболее грандиозная система каньонов глубиной несколько километров - долина Маринера - начинается у вершины гор Фарсида и тянется на 4 тыс. километров к востоку. В центральной части долины ее ширина достигает нескольких сот километров. В прошлом, когда атмосфера Марса была более плотной, в каньоны могла стекать вода, создавая в них глубокие озера.

В прошлом огромную роль в формировании марсианского рельефа играла проточная вода. На первых снимках "Маринера-4" Марс предстал перед астрономами пустынной и безводной планетой. Но когда поверхность планеты удалось сфотографировать с близкого расстояния, оказалось, что на старых высокогорьях часто встречаются словно бы оставленные текущей водой промоины. Некоторые из них выглядят так, будто много лет назад их пробили бурные, стремительные потоки. Тянуться они иногда на многие сотни километров. Часть этих колоссальных "ручьев" обладает довольно почтенным возрастом. Другие долины очень похожи на русла спокойных земных рек. К ним подходят многочисленные притоки, вниз по течению ширина их увеличивается. Своим появлением они, вероятно, обязаны таянию подземного льда.

Рельеф полярных областей Марса формировался и ныне формируется за счет процессов, связанных с изменениями полярных шапок. От обоих полюсов на сотни километров к экватору тянутся нагромождения осадочных пород толщиной 4-6 км на севере и 1-2 км на юге. Их поверхность изрезана трещинами и обрывами. Трещины закручиваются вокруг полюсов: против часовой стрелки на северном полюсе, и почасовой на южном. Нагромождения имеют слоистую структуру, что, вероятно, объясняется периодическими изменениями климата Марса.

3. Исследование и изучение Марса

Исследование и изучение Марса -- это историко-научный процесс сбора, систематизации и сопоставления данных о четвертой планете Солнечной системы. Процесс изучения охватывает различные области знания, в том числе: астрономию, биологию, планетологию и др.

Исследование Марса началось давно, ещё 3,5 тысячи лет назад, в Древнем Египте. Первые подробные отчеты о положении Марса были составлены вавилонскими астрономами, которые разработали ряд математических методов для предсказания положения планеты. Пользуясь данными египтян и вавилонян древнегреческие (эллинистические) философы и астрономы разработали подробную геоцентрическую модель для объяснения движения планет. Спустя несколько веков индийскими и исламскими астрономами был оценен размер Марса и расстояние до него от Земли. В XVI веке Николай Коперник предложил гелиоцентрическую модель для описания Солнечной системы с круговыми планетарными орбитам. Его результаты были пересмотрены Иоганном Кеплером, который ввел более точную эллиптическую орбиту Марса, совпадающую с наблюдаемой.

Первые телескопические наблюдения Марса были проведены Галилео Галилеем в 1610 году. В течение XVII столетия астрономы обнаружили на планете различные оптические особенности, в том числе темное пятно моря Сырт и полярные ледяные шапки. Также был определен период вращения планеты и наклон её оси. Телескопические наблюдения Марса в первую очередь были сделаны, когда планета достигала оппозиции к Солнцу, то есть при наименьшем расстоянии между Марсом и Землей.

Улучшение качества оптики у телескопов в начале XIX века позволило провести картографирование постоянных оптических особенностей. Первая карта Марса была опубликована в 1840 году, а более точное картографирование началось с 1877 года. Позже астрономами были обнаружены спектральные подписи молекул воды в атмосфере Марса; из-за этого открытия среди широких слоев населения становится популярной мысль о возможности жизни на Марсе. Персиваль Лоуэлл считал, что увидел на Марсе сеть искусственных каналов. Эти наблюдения, как потом оказалось, были оптическими иллюзиями, а атмосфера у Марса оказалась слишком тонкой и сухой для поддержки климата земного типа.

В 1920-е годы был измерен диапазон температур у марсианской поверхности, и установлено, что поверхность Марса находится в экстремальных условиях пустыни. В 1947 году Джерард Койпер показал, что тонкая атмосфера Марса содержит большой объём двуокиси углерода. Первая стандартная номенклатура оптических особенностей Марса была принята в 1960 году на заседании Международного астрономического союза. С 1960-х годов началась отправка дистанционно управляемых спутников для изучения поверхности планеты с её орбиты. В настоящее время Марс по-прежнему находится под наблюдением наземных и космических инструментов, позволяющих исследовать поверхность планеты в широком диапазоне электромагнитных волн. Обнаружение на Земле метеоритов марсианского происхождения позволило исследовать химические условия на планете. Дальнейшее развитие исследования планеты связано с продолжением исследования планеты космическими аппаратами и осуществление пилотируемого полёта на Марс.

4. Первый робот: прибор оценки проходимости -- Марс

Прибор оценки проходимости -- Марс (ПрОП-М) -- так назывались первые в мире советские марсоходы.

Они были доставлены на поверхность Марса в 1971 году при помощи АМС «Марс-2» (27 ноября) и «Марс-3» (2 декабря), однако свою миссию не выполнили. Спускаемый аппарат «Марс-2» разбился при посадке, а «Марс-3» работал только 20 секунд (предположительно вышел из строя из-за пылевой бури). Спускаемый аппарат «Марс-2» стал первым рукотворным объектом, достигнувшим поверхности Марса.

Рис. 1

Аппараты должны были перемещаться по поверхности при помощи двух лыж, находящихся по бокам, немного приподнимающих аппарат над поверхностью. На поверхность, в область видимости телекамер, его поместил бы манипулятор. Два тонких бруска впереди являются датчиками обнаружения препятствий на пути. Подвижный аппарат мог определить, с какой стороны находится препятствие, отступить от него и попытаться обойти. Каждые 1,5 метра он делал бы остановки для подтверждения правильности курса движения. Этот элементарный искусственный интеллект был необходим для марсианских подвижных аппаратов, сигнал от Земли до Марса идет от 4 до 20 минут, это слишком долго для подвижного робота. К моменту прихода команд с Земли, аппарат, возможно, уже вышел бы из строя.

5. Второй робот: Sojourner

Характеристики

Масса марсохода (см. схему) составляла вместе со всем оборудованием около 15,5 кг, вес во время операций на поверхности Марса -- 10,6 кг; размеры -- 0,65?0,48?0,3 м. В Sojourner используется 11 двигателей постоянного тока RE016DC мощностью 3,2 Вт, созданных компанией «Maxon Motor». Шесть двигателей вращают колёса, по одному на каждое колесо, 4 задают направление движения и последний поднимает и опускает спектрометр. Двигатели могут переносить температуры до ?100 °C.

Рис. 2

Марсоход был оборудован шестью колёсами диаметром 13 см, каждое из которых способно вращаться самостоятельно. Аппарат способен наклоняться на 45° без переворачивания и преодолевать препятствия высотой до 20 см.

Электропитание Sojourner осуществлялось с помощью солнечной батареи с элементами на основе арсенида галлия. Площадь батареи 0,2 м?, фирма-изготовитель «Tecstar Inc.». Мощности батареи хватало для работы аппарата в течение нескольких часов в день даже в пасмурную погоду. Кроме того, в марсоходе имелось три радиоизотопных элемента с несколькими граммами плутония-238 для поддержания необходимой температуры в электронном блоке.

Марсоход был оборудован тремя камерами -- передней стереосистемой и задней одинарной камерой. Аппарат также имел спектрометр для изучения химического состава пород. Управление Sojourner осуществлялось с помощью 8-разрядного процессора Intel 80C85, работающего на частоте 100 kHz, объём оперативной памяти составлял 512 KB, также имелся твердотельный накопитель объёмом 176 KB. Работал без операционной системы.

6. Научные цели миссии

Получение фотографий, изучение состава пород с помощью спектрометра, исследование атмосферы.

Исследования

Затем учёных привлёк своей беловатой окраской камень «Скуби-Ду» (Scubee-Doo), к нему был отправлен ровер с целью проверить, не покрыт ли камень осадочной коркой. На 18-й сол были успешно приняты результаты измерений «Скуби-Ду», а на 21-й сол закончен анализ данных по составу камня. Оказалось, что он сходен по составу с грунтом района посадки, но имеет повышенное содержание кальция и кремния по сравнению с изученными ранее камнями.

На следующем камне, «Моу»(Moe), было найдено несколько отметок на его поверхности, демонстрирующих ветровую эрозию.

В области, названной «Сад Камней» (Rock Garden), Sojourner столкнулся с дюнами в виде полумесяца, похожими на земные.

7. Трети робот: Spirit

Рис. 3

Научные цели миссии

Основной задачей миссии было изучение осадочных пород, которые, как предполагалось, должны были образоваться в Кратере Гусева, где когда-то могло находиться озеро или море. Однако классические осадочные породы найдены не были, в кратере в основном встречались породы вулканического происхождения.

Перед миссией марсохода были поставлены следующие научные цели:

1. Поиск и описание разнообразия горных пород и почв, которые свидетельствуют о прошлой водной активности планеты. В частности, поиск образцов с содержанием минералов, которые отлагались под воздействием осадков, выпарения, осаждения или гидротермальной активности.

2. Определение распространения и состава минералов, горных пород и почв, которые окружают место посадки.

3. Определение того, какие геологические процессы сформировали рельеф местности и химический состав. Эти процессы могут включать в себя водную или ветровую эрозию, отложение осадков, гидротермальные механизмы, вулканизм и образование кратеров.

4. Проведение калибровки и проверки наблюдений за поверхностью, сделанных при помощи инструментов Марсианского разведывательного спутника. Это поможет определить точность и эффективность различных инструментов, которые используются для изучения марсианской геологии с орбиты.

5. Поиск железосодержащих минералов, выявление и количественная оценка относительных величин по определенным типам минералов, которые содержат воду или были сформированы в воде, таких как железосодержащие карбонаты.

6. Квалификация минералов и геологических текстур и определение процессов, которые их образовали.

7. Поиск геологических причин, сформировавших те условия окружающей среды, которые существовали, когда на планете присутствовала жидкая вода. Оценка того, насколько данные условия были благотворны для жизни.

Конструкция

Также аппарат способен копать грунт, вращая одно из передних колес, сам оставаясь при этом неподвижным. Бортовой компьютер построен на процессоре RAD6000 с частотой 20 МГц, 128 МБ DRAM ОЗУ, 3 МБ EEPROM и 256 МБайт флэш-памяти. Рабочая температура робота от минус 40 до плюс 40 °C. Для работы при низких температурах используется радиоизотопный нагреватель, который может дополняться также электрическими нагревателями, когда это необходимо. Для теплоизоляции применяется аэрогель и золотая фольга.

8. Четвертый робот: Opportunity

Opportunity (в пер. с англ. «благоприятная возможность»), -- второй марсоход космического агентства NASA из двух запущенных в рамках проекта Mars Exploration Rover. Был выведен с помощью ракеты-носителя Дельта-2. На поверхность Марса опустился 25 января 2004 года тремя неделями позже первого марсохода Спирит, опустившегося на другой стороне планеты. Он находится на расстоянии 9600 км от места посадки первого аппарата, в районе плато Меридиана. Марсоход продолжает эффективно функционировать в течение времени, уже более чем в двадцать раз превышающего изначально запланированные девяносто дней миссии, питаясь исключительно от солнечных батарей. Очистка солнечных панелей от пыли происходит за счёт естественного ветра в марсианской атмосфере, что позволяет ему продолжать производить обширный геологический анализ марсианской породы и изучение планетарных особенностей поверхности.

На 19 мая 2010 продолжительность миссии достигла 2246 суток, что делает миссию самой длительной на поверхности Марса в истории, побив тем самым рекорд в 2245 суток, установленный спускаемым модулем Викинг-1 в 1982 году. В 2007-ом году марсоход едва выжил в пыльной буре, и в настоящее время (с августа 2011) исследует кратер Индевор (англ.), к которому марсоход двигался с 2008 года.

Научные цели миссий

В список выполненных задач входит завершение первоначальной девяностодневной миссии, открытие первого метеорита на другой планете, Heat Shield Rock (Meridiani Planum), и двухлетнее изучение кратера Виктория.

Конструкция

По конструкции аналогичен аппарату Спирит. Марсоход имеет 6 колёс. Источником электроэнергии служат солнечные батареи. При массе в 185 кг аппарат оснащён буром, несколькими камерами, микроскопом и двумя спектрометрами, смонтированными на манипуляторе.

Когда марсоходу необходимо повернуть, двигатели включаются и поворачивают колёса на нужный угол. Всё остальное время они, наоборот, блокируют поворот, чтобы аппарат не сбивался с курса из-за случайного движения колёс. Переключение режимов поворот-тормоз производится с помощью реле.

9. Пятый робот: Mars Science Laboratory