30 июля 2020 года с космодрома Канаверал в небо взмыла ракета «Атлас-5», которая вывела на орбиту систему перелета и доставки «Марс-2020» с марсоходом Perseverance. Летательный аппарат отправился в полугодовое путешествие к Красной планете. 18 февраля 2021 года посадочный модуль EDLS обеспечил мягкую посадку передвижной лаборатории, которой предстоят годы исследования Марса на предмет наличия жизни в прошлом.
Благая цель для всего человечества
Миллионы людей со всех уголков мира следили за приземлением марсохода и радостно встретили удачное завершение первого и самого опасного этапа миссии. Ведь по статистике 40 % исследовательских модулей разбиваются при посадке на соседнюю планету.
Когда речь идет об исследовании Марса, между странами Земли нет и намека на соперничество. Государства с любым строем готовы к сотрудничеству, так как изучение и будущая возможная колонизация Красной планеты отвечает глобальным интересам человечества как биологического вида. Не случайно «Роскосмос» одним из первых поздравил NASA с успешной посадкой Perseverance на Марс.
Россия также участвует в различных исследовательских программах. К сожалению, российско-европейский аппарат «ЭкзоМарс-2016» как раз вошел в число неудачников, не сумев достигнуть поверхности Марса. Спускаемый аппарат «Скиапарелли» разбился где-то над плато Меридиана. Но есть надежда, что состоится миссия «ЭкзоМарс-2022», и она будет более удачной.
7 минут ужаса
Именно так назвали 7 минут ожидания специалисты NASA, пока пускаемый аппарат EDLS совершал посадку в автоматическом режиме. От ученых в космическом центре к этому времени уже ничего не зависело, так как радиосигнал между Землей и Марсом «летит» около 11 минут в одну сторону.
Десантный модуль с оборудованием на борту вошел в атмосферу Красной планеты в 20:48 по всемирному времени (23:48 по московскому). Подтверждение об успешном приземлении было получено в 20:55 (23:55 по MSK). Вскоре Хьюстон получил первую фотографию с поверхности Марса. Участники проекта ликовали, а происходящее транслировалось в прямом эфире на весь мир посредством Интернета.
Как это работает
4 минуты спустя после входа в атмосферу Марса EDLS выпустил парашют, который частично погасил скорость падения, равную 20 000 км/час. Затем спускаемый аппарат сбросил обтекатель, выполняющий роль теплового щита, и из его недр вылетел еще один спускаемый модуль, называемый «небесным краном».
Важно понимать, что плотность марсианской атмосферы в 100 раз ниже земной, поэтому парашют лишь частично компенсирует ускорение свободного падения. Его одного недостаточно для мягкой посадки. Поэтому и нужен «небесный кран». Это прямоугольная платформа с 4 двигателями по бокам, работающими на жидком топливе. Они включаются, чтобы зависнуть на определенной высоте над поверхностью.
После обретения устойчивого положения из «небесного крана» на тросах аккуратно спустился марсоход Perseverance на ржавую поверхность соседней планеты. Затем посадочный аппарат отлетел куда-то в сторону, чтобы не упасть на ровер.
Почему посадка марсохода – это круто
Аппарат Perseverance, который можно перевести как «Настойчивый», является самым сложным из всех, которые работали на Марсе до этого времени. Он представляет собой передвижную лабораторию стоимостью 2,7 миллиарда долларов, целью которой является сбор образцов и изучение состава грунта на наличие остатков органических соединений. Если проще – поиск следов жизни. И не только.
Миссия в целом оказалась непростой. Ее успех отчасти объясняется скрупулезной работой ученых и инженеров, а отчасти – удачей. Каждый из этапов мог стать последним, начиная со старта «Атласа-5», продолжая полугодовым полетом, и заканчивая многоступенчатой посадкой. И самое главное – каждый из аппаратов действовал в автономном режиме из-за задержек во времени передачи сигнала.
Хотя миссия «Марс-2020» многое почерпнула из успешного проекта по доставке на Красную планету марсохода Curiosity в 2012 году, были внедрены и новейшие научно-технические достижения. Прежде всего стоит отметить работу искусственного интеллекта, который сам выбирал место посадки «Настойчивого» в режиме реального времени, основываясь на данных радара и фотодатчиков. Также впервые в истории запланирован запуск летательного аппарата в атмосфере Марса, который находится на борту Perseverance.
Цель миссии
Извечный вопрос - есть ли жизнь на Марсе - волнует не только героев советской комедии «Карнавальная ночь», но и маститых ученых. Выдвигаются разные теории, но основанные на косвенных данных. К сегодняшнему дню доказано, что примерно 3,5 миллиарда лет назад на Марсе была вода в жидком виде.
Если ближайшая планета и была кем-то заселена, то это были микроорганизмы. Логично предположить, что они обитали в воде по аналогии с Землей. Перед началом миссии астрономы долго выбирали место для исследования. Вариантов было много, и каждый по-своему интересен. В итоге выбор пал на кратер Езеро, где, согласно спутниковым снимкам, в глубокой древности плескалось большое озеро. С двух сторон в кратер стекали реки, широкие дельты которых и сегодня хорошо видны из космоса.
Вблизи одного из крупных рукавов как раз и приземлился марсоход Perseverance. Аппарат соберет 40 проб грунта в стерильные герметичные контейнеры, которые через несколько лет подберет другой марсоход, на борту которого планируется разместить небольшую ракету. Она и доставит образцы на Землю, стартовав с Марса. Но случится это нескоро, в лучшем случае в 2031 году.
Также в задачи миссии входит опробация технологии добычи кислорода из углекислого газа для будущих пилотируемых полетов. А климатическая лаборатория соберет исчерпывающую информацию о температурах, атмосфере, наличии пыли и других важных характеристиках.
«Настойчивый»
Но Perseverance не только будет собирать пробы грунта. На нем установлено 7 научных приборов, способных также делать определенные виды анализа геологических образцов. 19 камер высокого разрешения впервые передадут ученым фото и видеоматериал в высоком качестве. Установленные микрофоны также впервые передадут звуки Красной планеты.
Особый интерес представляют разработанный в Норвегии георадар RIMFAX, заглядывающий под поверхность планеты на глубину 10 м, рука-манипулятор для забора проб с функцией бурения, а также дрон.
С целью удешевления разработок проект «Настойчивого» сделан на базе удачного марсахода Curiosity, который уже 9 лет в строю и продолжает работать. Естественно, были учтены недостатки предшественника, усовершенствовано научное оборудование.
Марсолет
Ingenuity - это роботизированный вертолет, который расположен в одном из отсеков марсохода. Дрон совершит несколько тестовых полетов, чтобы испытать новый способ перемещения по планете. Хотя значимых научных целей перед ним не ставят, аппарат вызывает не менее живой интерес у обывателей, чем сам марсоход.
Летательный аппарат будет развернут с палубы марсохода и, как ожидается, совершит пять полетов в течение 30-дневной испытательной кампании в начале миссии. Каждый полет займет не более трех минут на высоте от 3 до 10 метров над землей. Радиус действия – до 600 м. Работа Ingenuity покажет, нужны ли дроны для будущих миссий на Марс.
