Trzynaście lat po tym, jak łazik NASA Curiosity wylądował w rozległym kraterze Gale na Marsie za pomocą spektakularnego manewru znanego jako „niebiański dźwig”, ten niestrudzony robotyczny odkrywca nie wykazuje żadnych oznak spowolnienia. Co więcej, inżynierowie z Laboratorium Napędu Odrzutowego (JPL) NASA zaprojektowali i wdrożyli serię uaktualnień oprogramowania, które pozwalają mu pracować wydajniej niż kiedykolwiek wcześniej. Dzięki nowym umiejętnościom, w tym większej autonomii i zdolności do wykonywania wielu zadań jednocześnie, Curiosity jest gotowy, aby maksymalnie wykorzystać każdy cenny wat energii, kontynuując rozwikłanie kluczowej tajemnicy Czerwonej Planety: jak świat, który kiedyś był pokryty jeziorami i rzekami, zamienił się w zimną, suchą pustynię, jaką znamy dzisiaj.

Misja znajduje się obecnie w kluczowej fazie, badając podnóże góry Sharp (Aeolis Mons), kolosalnej góry o wysokości około 5 kilometrów, która wznosi się ze środka krateru Gale. Łazik niedawno wjechał w niezwykle interesujący geologicznie region, pełen tak zwanych formacji „boxwork”. Te niezwykłe, utwardzone struktury siatkowe rozciągają się na kilometry i wyglądają jak skamieniałe plastry miodu. Naukowcy uważają, że powstały w wyniku działania wód podziemnych miliardy lat temu. Woda bogata w minerały przenikała przez szczeliny w skałach, osadzając minerały, które z czasem utworzyły te twarde grzbiety. Później miększa otaczająca skała uległa erozji pod wpływem wiatru, pozostawiając za sobą tylko bardziej odporne żyły mineralne. Analiza tych formacji może dostarczyć kluczowych informacji na temat tego, czy życie mikrobiologiczne mogło istnieć w podpowierzchniowej biosferze Marsa, potencjalnie przedłużając okres zdatności do zamieszkania planety głęboko w erę, kiedy jej powierzchnia stawała się coraz bardziej sucha i niegościnna.

Serce misji – Niestrudzone źródło energii

Ta skomplikowana praca detektywistyczna na innej planecie wymaga ogromnych ilości energii. Oprócz jazdy po niegościnnym terenie i używania swojego zaawansowanego ramienia robotycznego do badania skał i klifów, Curiosity musi również zasilać swoje radio do komunikacji z Ziemią, liczne kamery i pakiet dziesięciu instrumentów naukowych. Co więcej, energię zużywają również liczne grzałki, które utrzymują optymalną temperaturę pracy wrażliwej elektroniki, części mechanicznych i instrumentów w ekstremalnych warunkach marsjańskich, gdzie temperatury mogą się wahać o ponad 100 stopni Celsjusza między dniem a nocą.

W przeciwieństwie do swoich poprzedników, takich jak łaziki Spirit i Opportunity czy lądownik InSight, które polegały na panelach słonecznych do ładowania baterii, Curiosity wykorzystuje jądrowe źródło energii. Ta technologia niesie ze sobą ryzyko, że burze pyłowe pokryją panele lub że po prostu nie będzie wystarczająco dużo światła słonecznego do pracy. Curiosity i jego młodszy „brat”, łazik Perseverance, używają wielozadaniowego radioizotopowego generatora termoelektrycznego, znanego jako MMRTG. System ten działa na zasadzie ciepła uwalnianego w wyniku naturalnego rozpadu peletów plutonu-238. To ciepło jest następnie przekształcane w energię elektryczną, która nieustannie ładuje baterie litowo-jonowe łazika. MMRTG zapewnia stabilne i niezawodne źródło energii, niezależne od pory dnia czy warunków pogodowych, i jest znany ze swojej długowieczności – podobne systemy zasilają legendarne sondy kosmiczne Voyager od 1977 roku. Jednak w miarę jak pluton z czasem powoli traci swoją radioaktywność, ilość generowanego ciepła, a co za tym idzie, energii elektrycznej, stopniowo maleje. Oznacza to, że z biegiem lat ładowanie baterii zajmuje coraz więcej czasu, co pozostawia mniej dostępnej energii na działania naukowe każdego marsjańskiego dnia (sol).

Rewolucja w codziennej pracy: Łazik, który uczy się nowych umiejętności

Aby przeciwdziałać temu naturalnemu spadkowi mocy, zespół misji starannie zarządza dziennym budżetem energetycznym łazika, uwzględniając każde urządzenie pobierające energię z baterii. Chociaż wszystkie komponenty zostały gruntownie przetestowane przed startem, dopiero lata pracy w ekstremalnym środowisku marsjańskim – narażenie na pył, promieniowanie i gwałtowne zmiany temperatury – ujawniły specyficzne „dziwactwa” złożonych systemów, których inżynierowie nie mogli w pełni przewidzieć. „Na początku misji byliśmy jak zbyt ostrożni rodzice”, obrazowo opisał Reidar Larsen z JPL, który kierował grupą inżynierów odpowiedzialnych za rozwój nowych zdolności. „Teraz jest tak, jakby nasz ‚nastoletni’ łazik dojrzał i ufamy mu, że może wziąć na siebie więcej odpowiedzialności. Jako dziecko robisz jedną rzecz na raz, ale dorastając, uczysz się wykonywać wiele zadań jednocześnie.”

Typowy dzień pracy dla Curiosity rozpoczyna się od wysłania przez inżynierów z Ziemi listy zadań, które łazik ma wykonać jedno po drugim, zanim zakończy dzień i uda się na „spanie”, aby naładować baterie. Już w 2021 roku zespół zaczął badać, czy można bezpiecznie połączyć dwa lub trzy zadania, skracając w ten sposób całkowity czas aktywności łazika. Na przykład Curiosity regularnie wysyła dane i obrazy do orbitera przelatującego nad nim, który następnie przekazuje te dane na Ziemię. Pojawiło się pytanie: czy łazik może komunikować się z orbiterem, jednocześnie jadąc, poruszając ramieniem robotycznym lub robiąc zdjęcia? Konsolidacja zadań skróciłaby dzienny plan, wymagając mniej czasu pracy grzałek i utrzymywania instrumentów w stanie gotowości, co przyniosłoby znaczne oszczędności energii. Testy wykazały, że Curiosity może to bezpiecznie wykonać, a wszystkie te połączone operacje zostały już z powodzeniem zademonstrowane na Marsie.

Innym sprytnym trikiem jest przyznanie łazikowi autonomii w decydowaniu o przejściu w stan „snu”, jeśli zakończy zadania wcześniej niż planowano. Inżynierowie zawsze dodają do swoich szacunków czasu trwania aktywności pewien margines czasowy na wypadek nieprzewidzianych trudności. Teraz, jeśli Curiosity wykona wszystkie zadania przed upływem przewidzianego czasu, automatycznie przejdzie w stan spoczynku. Pozwolenie łazikowi na samodzielne zarządzanie odpoczynkiem oznacza, że potrzeba mniej czasu na naładowanie baterii przed rozpoczęciem następnego dnia. Nawet działania, które skracają pojedynczą aktywność o zaledwie 10 lub 20 minut, w dłuższej perspektywie sumują się i znacznie przyczyniają się do maksymalizacji żywotności MMRTG, zapewniając więcej nauki i badań w nadchodzących latach.

Adaptacja jest kluczem do przetrwania na Marsie

To nie są pierwsze zmiany, jakie przeszedł Curiosity. Zespół na przestrzeni lat wdrożył liczne nowe zdolności w odpowiedzi na wyzwania. Kilka problemów mechanicznych z wiertarką na ramieniu robotycznym wymagało całkowitego przeprojektowania sposobu, w jaki łazik pobiera próbki skał zamienionych w pył. Zdolności jezdne również zostały ulepszone dzięki aktualizacjom oprogramowania. Kiedy koło z filtrami kolorów zacięło się w jednej z dwóch kamer (Mastcam) na ruchomej „głowie” łazika, zespół opracował innowacyjne rozwiązanie, które nadal pozwala mu na robienie pięknych, kolorowych panoram.

JPL opracowało również specjalny algorytm w celu zmniejszenia zużycia kół Curiosity, które uległy uszkodzeniu od ostrych kamieni. Zdjęcie wykonane pod koniec lipca 2025 roku przedstawia skałę o nietypowym kształcie, przypominającą koral, jako świadectwo miliardów lat erozji wiatrowej, która ukształtowała krajobraz. Chociaż inżynierowie uważnie monitorują każde nowe uszkodzenie kół, nie są zaniepokojeni. Po przejechaniu ponad 35 kilometrów i przeprowadzeniu szeroko zakrojonych badań jest jasne, że pomimo niektórych przebitych części, koła mają przed sobą jeszcze wiele lat podróży. W najgorszym przypadku Curiosity mógłby nawet odrzucić uszkodzoną część „bieżnika” koła i kontynuować jazdę na pozostałej, nieuszkodzonej części. Wszystkie te środki razem zapewniają, że Curiosity pozostaje tak samo zajęty i produktywny jak zawsze, kontynuując swoją historyczną misję odkrywania tajemnic Czerwonej Planety.