Dentro das sondas

O corpo de uma sonda é um gabinete fechado, chamado de Warm Electronics Box ("Caixa de Componentes Eletrônicos Aquecidos" - WEB). Essa caixa é essencial, porque à noite a temperatura pode cair para -100ºC. As baterias deixariam de funcionar, assim como muitos dos componentes eletrônicos, se não fosse gerado algum calor para elevar a temperatura além de 0ºC.

Imagem cedida pela NASA

A WEB é uma caixa isolada, que contém:

• o "cérebro" computadorizado da sonda
• as baterias de íon-lítio
• os rádios e amplificadores para os rádios
• vários elementos eletrônicos de controle para os diferentes espectrômetros, etc

Imagem cedida pela NASA Componentes da sonda

Basicamente, qualquer coisa que não possa sobreviver a -100ºC está alojada dentro da caixa.

Ela se mantém aquecida por três mecanismos diferentes:

• quando ativados, os diferentes módulos eletrônicos produzem seu próprio calor. O computador, por exemplo, pode consumir 7 watts e, portanto, produz calor como uma lâmpada de iluminação noturna;
• existem pequenos aquecedores com resistência de 1 watt, que o computador pode ligar para elevar a temperatura;
• oito esferas radioativas (de dióxido de plutônio) cedem calor, enquanto os átomos do plutônio decaem. As esferas são muito pequenas - do tamanho de uma ervilha. Elas são embrulhadas em uma liga protetora e, depois, inseridas em um estojo de fibra de carbono. Se o foguete do lançador Delta tivesse explodido na plataforma, ou se a espaçonave tivesse reingressado na atmosfera da terra, esses estojos protegeriam as esferas.

O computador de bordo
As sondas usam um RAD6000 computador produzido pela empresa BAE systems (em inglês). Este processador é quase idêntico, em arquitetura, a um antigo processador de PowerPC usado nos primeiros computadores Macintosh. Pelos padrões atuais, esses processadores são lentos. Eles operam a 20 megahertz, cerca de 1/100 da velocidade de um computador pessoal de hoje. Eles têm 128 kilobytes (KB) de RAM, 256 KB de memória flash e alguma memória ROM para manter o código de inicialização e o sistema operacional . Não existem drives de disco .

Embora sejam lentos e incrivelmente caros (US$ 200 a US$ 300 mil por computador), eles têm duas grandes vantagens:

1. são à prova de radiação, de modo que estão imunes à radiação cósmica que incide sobre Marte
2. operam com VxWorks (em inglês, PDF), um sistema operacional ultra-confiável em tempo real da Wind River Systems (em inglês)

Este computador torna a sonda muito mais confiável que um computador de mesa típico, porque nunca tem problemas nem corrompe dados.

O computador ajuda com gerenciamento de energia, processamento de imagem, controle do motor e gerenciamento de instrumentos. Ele também lida com a navegação. A sonda possui seis câmeras de navegação, arranjadas em três pares. O computador processa imagens em estéreo, a partir dos pares de câmeras. Ele usa algoritmos de visão binocular e pode identificar a distância e o tamanho das diferentes rochas no campo de visão. Usando essas informações, o computador pode construir um mapa de todos os obstáculos próximos e então desviar a sonda para evitá-los, ao se mover.

Energia
As sondas têm 1,3 metro quadrado de células solares de alta eficiência para o fornecimento de energia. Quando a sonda abre pela primeira vez os painéis, eles estão limpos, e ao meio-dia o sol está "forte", pelos padrões marcianos, por causa da estação. Os painéis produzem cerca de 140 watts, no máximo, ou cerca de 900 watts-horas no total por dia (com essa energia, você poderia manter uma lâmpada de 100 watts acesa por nove horas). Em outras palavras, o sol tem brilho suficiente para ativar os painéis solares por apenas cerca de seis horas por dia de Marte.

A energia gerada pelos painéis solares vai para os dispositivos que precisam dela (computador, motores, RAT, instrumentos, rádios, etc.). Qualquer energia excessiva é armazenada em duas baterias de lítio-íon de 28 volts, 10 ampères por hora.

Imagem cedida pela NASA Uma das primeiras imagens da missão, mostrando o pedal do equipamento de aterragem da sonda e o horizonte de Marte