Содержание
После семи месяцев относительно спокойного космического полета миссия НАСА на Марс вот-вот войдет в семь опасных минут для своей посадки.
Около половины всех миссий человечества на Марс провалились, включая единственную попытку Великобритании посетить планету в 2003 году, так как же НАСА подготовило свой марсоход Perseverance к четвергу?
Первая попытка человечества приземлиться на Марс, посадочный модуль «Марс-2» Советского Союза, на самом деле успешно достиг поверхности еще в 1971 году, но зарегистрирован как первое столкновение с Марсом, а не как первая посадка.
Несколько месяцев спустя Советскому Союзу удалось осуществить мягкую посадку на Марс. Хотя его космический корабль начал передавать изображение обратно на Землю, он внезапно замолчал через чуть более полутора минут после передачи.
За 50 лет с тех пор было много жестких приземлений, но много и мягких.
У НАСА есть некоторые основания для уверенности – его последней неудачной попыткой достичь планеты был аппарат Mars Polar Lander в 1999 году. С тех пор космическое агентство провело пять успешных миссий по достижению поверхности Марса.
Конечно, это не повод для самоуспокоенности. Вход, спуск и посадка Perseverance на Марсе – с замедлением с почти 20 000 км / ч (12500 миль / ч) до неподвижного состояния на поверхности планеты – займут всего семь минут.
Поскольку радиосигналы с Марса достигают Земли за 10 минут, никто из присутствующих здесь просто не сможет дистанционно управлять космическим кораблем, поэтому этот процесс полностью автономен и управляется системами на самом космическом корабле.
Задержка также означает, что к тому времени, когда мы увидим, как «Персеверанс» входит в марсианскую атмосферу – летящую достаточно быстро, чтобы добраться из Лондона до Престона за минуту – он уже либо приземлится, либо будет уничтожен.
Таким образом, наряду с новым набором спускаемых камер, которые будут записывать приземление для просмотра обратно на Землю, и микрофоном, марсоход Perseverance имеет три ключевые автоматические технологии для мягкой посадки на поверхность Марса.
Это Range Trigger, инструмент, который точно рассчитает время спуска парашюта; система навигации относительно местности, позволяющая марсоходу избегать опасных валунов и оврагов; и Advanced Aeroshell Sensor Package, который фиксирует то, что испытывает космический корабль во время посадки.
Триггер диапазона
Посадка на Марс достаточно сложна, но доставить марсоход в точные места, которые с научной точки зрения достаточно богаты для изучения командами на Земле, еще сложнее.
НАСА поясняет: «Предыдущие марсоходы приземлялись в непосредственной близости от районов, намеченных для изучения, но драгоценные недели и месяцы можно потратить, просто путешествуя к интересующему месту.
«Технология Range Trigger уменьшает размер посадочного эллипса (область овальной формы вокруг приземляемой цели) более чем на 50 процентов, помогая поставить марсоход на землю ближе к основной цели, чем это было возможно ранее.
«Меньший размер эллипса позволяет команде миссии приземлиться в некоторых местах, где эллипс большего размера был бы слишком рискованным, поскольку на поверхности было бы больше опасностей.
«Это дает ученым доступ к более приоритетным участкам со средой, которая могла бы поддерживать прошлую микробную жизнь».
Ценность того, что орбитальные аппараты Марса уже находятся в космосе, означает, что команда миссии Perseverance имеет относительно свежую карту места посадки.
Эта карта хранится в компьютерном «мозге» Perseverance, который был разработан для поддержки системы навигации по местности, которая во время парашютного спуска будет делать снимки быстро приближающейся поверхности.
НАСА объясняет: «Чтобы выяснить, куда он направляется, марсоход быстро сравнивает ориентиры, которые он видит на изображениях, со своей бортовой картой.
“Вооруженный знанием того, куда он направляется, марсоход просматривает другую бортовую карту зон безопасной посадки, чтобы найти самое безопасное место, куда он может добраться.
«Марсоход может избегать опасного грунта диаметром до 1100 футов (335 м), отклоняясь в сторону более безопасного места».
Усовершенствованный комплект датчиков Aeroshell
Во время спуска марсохода Curiosity группа инженеров НАСА сделала ценные записи о том, как работает тепловой экран, с помощью чего-то, называемого MEDLI.
Этот пакет датчиков, который расшифровывается как MSL Entry, Descent and Landing Instrumentation, был обновлен для Perseverance с помощью MEDLI2, «набора датчиков следующего поколения, который собирает данные как с теплозащитного экрана, так и с кожуха».
НАСА объясняет: «Измеряя температуру и давление, которые испытывает транспортное средство, и отслеживая характеристики теплового экрана, команда может еще раз обновить свое понимание марсианской атмосферы».
Как только он приземлится, данные, собранные позже с метеостанции марсохода Perseverance, дадут им еще больше информации.
«Вместе эта информация поможет им разработать будущие системы входа, спуска и посадки, снизив риски как для роботов, так и для будущих полетов человека на Марс», – добавило агентство.
Научные инструменты
Конечно, весь смысл посадки в кратере Джезеро заключается в бурении глубоко в донных отложениях там, где когда-то протекала древняя река, и поиске признаков жизни.
Тщательно отобранные образцы марсианской породы и почвы не будут проанализированы немедленно, а будут запечатаны в пробирки и оставлены в хорошо идентифицированном месте или более чем в одном месте на поверхности Марса для сбора в будущей миссии.
«Подробные карты будут предоставлены для любой будущей миссии, которая может отправиться на Марс и забрать эти образцы для изучения учеными», – пояснили в НАСА.
Марсоход также будет включать в себя первое испытание по производству кислорода из углекислого газа Марса, что откроет путь исследователям-исследователям к использованию природных ресурсов Марса.
Perseverance также оснащен миниатюрным вертолетом под названием Ingenuity, который весит всего 4 фунта (1,8 кг) и станет первым винтокрылым аппаратом, который полетит на другой планете, хотя эта испытательная миссия состоится через некоторое время после приземления.
«Законы физики могут утверждать, что летать на Марсе практически невозможно, но на самом деле управлять транспортным средством тяжелее воздуха на красной планете намного сложнее», – пошутило НАСА.
Маленький вертолет прошел серию тренировок, имитирующих миссию на испытательном объекте в Калифорнии, включая среду с высокой вибрацией, чтобы имитировать, как он будет выдерживать условия запуска и посадки, а также экстремальные перепады температур, подобные тем, которые были на Марсе.
Автономный испытательный вертолет будет иметь бортовую камеру и питаться от солнечной батареи, но не будет содержать никаких научных инструментов.
НАСА стремится разработать дрон в качестве прототипа, чтобы увидеть, стоит ли в будущем устанавливать научные датчики на аналогичные устройства.
