El Curiosity és un rover que explora el cràter Gale a Mart des del 2011, com a part de la missió Mars Science Laboratory (MSL) de la NASA.
Va ser llançat des de Cap Canaveral el dia 26 de novembre del 2011, a les 16:02 CET a bord de la nau espacial MSL i va aterrar a Aeolis Palus, al cràter Gale de Mart el 6 d'agost de 2012, a les 07:17 CET. El punt d'aterratge del Curiosity (anomenat Bradbury Landing), és a menys de 2,4 km del centre del punt d'aterratge fixat la NASA pel rover després d'un viatge de 563.000.000 km.
Objectius El rover Curiosity havia d'obtenir informació del clima de Mart, de la seva geologia, investigar si la vida a Mart podria haver estat possible. Per això va investigar el rol de l'aigua i estudiar-ne l'habitabilitat planetària, també preparar una possible futura exploració humana. miniatura|Model 3D interactiu de la CuriosityAmb aquesta intenció, el Curiosity té vuit objectius científics principals: Determinar la natura i fer un inventari dels compostos orgànics de Mart. Fer un inventari dels elements químics bàsics per a la vida (carboni, hidrogen, nitrogen, oxigen, fòsfor i sulfur) Identificar els trets que poden representar els efectes produïts per processos biològics (biosignatura). Investigar la composició química, isotòpica i mineral de la superfície marciana i dels materials geològics propers a la superfície. Interpretar els processos que han format i modificat les roques i el sòl (pedologia) Avaluar els processos evolutius de l'atmosfera marciana en una escala de temps llarga de 4.000.000.000 anys. Determinar l'estat present, la distribució i el cicle de l'aigua i del diòxid de carboni. Caracteritzar l'ampli espectre de radiacions a la superfície, incloent-hi la radiació galàctica, els raigs còsmics, les tempestes de protons i els neutrons secundaris.
Especificacions El rover Curiosity representava un 23% dels 3.893 kg que pesava la nau del Mars Science Laboratory, que tenia per única missió dur el rover des del llançament a la terra fins al moment de l'aterratge a Mart. La resta de parts del MSL es van anar desprenent de la nau durant el viatge.
Dimensions: el Curiosity té una massa de 899 kg incloent-hi 80 kg d'instruments científics. Fa 2,9 m de longitud per 2,7 m d'amplada i 2,2 m d'alçada. miniatura|Els radioisòtops entren al generador dins d'un embolcall de grafit. Font d'energia: el Curiosity funciona amb energia provinent d'un generador termoelèctric per radioisòtops (RTG), igual que les sondes Viking 1 i Viking 2, que van ser enviades a Mart l'any 1976.
Els sistemes d'energia per radioisòtops son generadors que produeixen electricitat a partir de la descomposició natural del plutoni-238, que és un isòtop no físsil del plutoni. La calor generada per la descomposició natural d'aquest isòtop es converteix en electricitat utilitzant termoparells, que proveeixen el rover d'energia constant al llarg de totes les estacions de l'any i tant de dia com de nit. La calor residual es pot enviar a través de canonades a sistemes calents, alliberant energia elèctrica per al funcionament del vehicle i dels instruments. L'RTG del Curiosity és alimentat per 4,8 kg de diòxid de plutoni-238 subministrat pel Departament d'Energia dels Estats Units, empaquetat en 32 cubs, els quals tenen un volum aproximat de 20 cm³.
El generador d'energia del Curiosity és un RTG d'última generació construït per Boeing i Idaho National Laboratory anomenat Multi-Mission Radioisotope Thermoelectric Generator o MMRTG. Basat en la tecnologia clàssica dels RTG, el MMRTG representa una etapa del desenvolupament més compacta i flexible, i va ser dissenyat per produir a l'inici de la missió 125 watt d'energia elèctrica i 2.000 watt d'energia tèrmica. La producció d'energia pel MMRTG disminueix amb el temps com que minva la quantitat de plutoni. Va ser dissenyat per tenir una vida mínima de catorze anys i per produir 100 watt d'energia passats aquest període. El MMRTG pot generar 9 MJ cada dia, que és molt més que l'energia que produïen els panells solars dels Mars Exploration Rovers, els quals podien generar aproximadament 2,1 MJ cada dia. Part de l'energia produïda pel MMRTG es fa servir per a carregar dues bateries d'ió liti recarregables. Això permet que es puguin satisfer demandes d'energia puntuals del rover quan aquest necessita durant un temps més energia de la que pot produir el generador. Cada bateria té una capacitat de 42 amper-hora. Sistema de rebuig de calor: la temperatura al lloc d'aterratge de Mart pot anar dels +30 als -127 °C al llarg de l'any marcià, per això cal un sistema tèrmic que escalfi el rover. El sistema tèrmic pot aconseguir això de diferents maneres: passivament, a través de la dissipació de calor per part dels components interns; amb escalfadors elèctrics col·locats estratègicament en components clau, i utilitzant el sistema de rebuig de calor (HRS) del rover. Aquest sistema utilitza un fluid bombejat a través de 60 m de canonades que recorren el cos del Curiosity de manera que els components més sensibles es mantenen a temperatures òptimes. Aquest circuit també té la funció de rebutjar la calor quan el rover s'escalfa massa, i també pot captar la calor residual produïda pel generador, mitjançant el bombeig del fluid a través de dos intercanviadors de calor muntats al costat de l'RTG. L'HRS també és capaç de refredar els components del rover en cas de necessitat.
Ordinadors: el Curiosity porta dos ordinadors idèntics incorporats que s'anomenen Rover Computer Element (RCE). Aquests contenen memòries endurides contra la radiació per poder suportar les grans quantitats de radiació provinents de l'espai i per protegir-lo dels cicles d'apagada del rover. Cada memòria dels ordinadors inclou 256 kB d'EEPROM, 256 MB de DRAM i 2 GB de memòria flaix, en comparació als 3 MB d'EEPROM, 128 MB de DRAM i 256 MB de memòria flaix que duien els Mars Exploration Rovers.
Els ordinadors RCE utilitzen una CPU RAD750, que és un successor del RAD6000 utilitzat en els Mars Exploration Rovers. La CPU RAD750 té capacitat per a 400 MIPS, mentre que la RAD6000 tenia capacitat per a 35 MIPS. Dels dos ordinadors, n’hi ha un que està configurat per funcionar de backup i en cas de problemes amb l'ordinador principal n'assumiria el seu rol.
El Curiosity té una unitat de mesura inercial (UMI) que proveeix al rover d'informació en 3 eixos i que utilitza com a eina de navegació. Els ordinadors del rover estan en constant autocontrol per mantenir el rover en funcionament, per exemple regulant-ne la temperatura. Accions com fer fotografies, conduir i fer servir els diferents instruments que té es realitzen seguint una seqüència de comandaments que és enviada des de l'equip de vol al rover. El Curiosity va instal·lar tot el seu programari d'operacions en la superfície després d'aterrar a Mart perquè els ordinadors no tenien prou espai per a fer-ho durant el vol. El nou software va substituir totalment el software utilitzat durant el vol.
Comunicacions: el Curiosity va ser equipat amb un transmissor i receptor de bandes X que pot comunicar-se directament amb la Terra i una ràdio definida per software UHF Electra-Lite per a comunicar-se amb els orbitadors de Mart. La comunicació amb els orbitadors és el camí principal que utilitza el rover per a enviar les dades recollides a la Terra, ja que aquests tenen més energia i antenes més llargues i això els permet realitzar transmissions d'informació més ràpides. El rover també té dues ràdios UHF que envien senyals al satèl·lit Mars Odyssey i aquest els envia a la Terra. De mitjana es necessiten 14 minuts i 6 segons per a enviar senyals de la Terra a Mart i viceversa. El Curiosity es pot comunicar amb la Terra directament a una velocitat de fins a 32 kbit/s, però la major part de la transferència de dades la fa mitjançant els orbitadors Mars Reconnaissance Orbiter i Odyssey orbiter. La velocitat de transferència de dades entre el Curiosity i cada orbitador pot arribar als 2 Mbit/s i als 256 kbit/s respectivament, però cada orbitador només es pot comunicar amb el Curiosity durant 8 minuts cada dia.
El Jet Propulsion Laboratory (JPL) és el hub de distribució de dades central on els productes de dades seleccionats són proporcionats als diferents llocs d'operacions científiques, segons sigui necessari. En aterrar, la telemetria es va monitorar mitjançant tres orbitadors, depenent de la seva localització dinàmica. Aquests orbitadors eren: el Mars Odyssey, el Mars Reconnaissance Orbiter i el satèl·lit de l'ESA Mars Express. Sistemes de mobilitat: igual que els rovers de les missions prèvies Mars Exploration Rover i Mars Pathfinder, el Curiosity està equipat amb sis rodes de 50 cm de diàmetre muntades en una suspensió rocker-bogie. A diferència dels seus predecessors, el sistema de suspensió també va servir com a tren d'aterratge. Cada roda té tacs, i s'activen i s'orienten de manera independent, proporcionant una millor adherència del rover quan escala terrenys de sorra tova i quan es mou per damunt de les pedres. Cada roda del davant i del darrere es pot adreçar independentment, permetent que el rover giri sobre si mateix i que pugui fer revolts arquejats. Cada roda té un patró que ajuda a mantenir la tracció i deixa roderes amb marques sobre la superfície de Mart que després s'utilitzen per a mesurar la distància recorreguda gràcies a les càmeres de bord. El patró de les rodes és el codi Morse per a dir “JPL” (•--- •--• •-••). El rover és capaç d'escalar dunes de sorra amb pendents de fins a 12,5 graus. També pot suportar una inclinació d'almenys 50 graus en qualsevol direcció sense bolcar, però els sensors limiten automàticament el rover i no permeten que s'inclini més de 30 graus.
El Curiosity és capaç de superar obstacles de fins a 65 cm d'alçada. Des de la base fins a terra hi ha una alçada de 60 cm.Primera conducció La velocitat màxima de navegació automàtica s'estima que és d'uns 200 m per dia, depenent d'una sèrie de variables com ara els nivells d'energia, la dificultat del terreny, el lliscament i la visibilitat. El rover va aterrar a aproximadament 10 km del peu de la Muntanya Sharp i s'espera que recorri un mínim de 19 km durant els seus primers dos anys de missió. Pot arribar a desplaçar-se a una velocitat de 90 m/h, però la seva velocitat mitjana és de 30 m/h.
Instruments miniatura|Diagrama amb els instruments principals del Curiosity L'estratègia general per a l'anàlisi de mostres consisteix a utilitzar càmeres d'alta resolució per a buscar trets destacables de Mart que siguin d'interès. Si una superfície en concret és interessant, el Curiosity pot evaporar-ne una petita part amb un làser d'infrarojos i examinar la signatura espectral resultant per esbrinar la composició elemental de la roca en qüestió. Si encara es manté l'interès per aquella superfície, el rover pot fer servir un microscopi i un espectròmetre de raigs X per a examinar-la de més a prop. El Curiosity també pot perforar roques i treure'n mostres en pols per analitzar amb dues caixes d'anàlisi d'alt espectre (SAM, de l'anglès Sample Analysis at Mars) que porta incorporades el mateix rover, amb una capacitat màxima de 74 mostres. Les càmeres MastCam, Mars Hand Lens Imager (MAHLI) i Mars Descent Imager (MARDI) van ser creades per l'empresa Malin Space Science Systems i comparteixen components, com ara un processador d'imatges electrònic, un sensor CCD de 1600x1200 i un filtre mosaic de Bayer.
El Curiosity té un total de 17 càmeres: 8 HazCams, 4 Navcams, 2 MastCams, 1 MAHLI, 1 MARDI i 1 ChemCam.
Mast Camera (MastCam) El sistema MastCam ofereix la possibilitat de captar imatges amb múltiples espectres i color real gràcies a dues càmeres amb visió estereoscòpica (tridimensional). Les càmeres poden obtenir imatges de color real de 1600x1200 píxels i vídeos de fins a 10 fotogrames per segon, en un format d'alta definició de 1280x720.