Текст уведомления здесь

Первый на Марсе

К 20-летию посадки марсохода «Соджорнер»

4 июля 1997 года первый успешно функционирующий марсоход, «Соджорнер», совершил посадку на поверхность Марса. Его короткая миссия положила начало исследованиям планеты с помощью подвижных спускаемых аппаратов.
Добавить в закладки
Комментарии

ПрОП-М

Первые попытки отправить на Марс подвижные аппараты предпринял СССР. В 1971 году были запущены два марсохода, которые входили в состав автоматических межпланетных станций «Марс-2» и «Марс-3».

Марсоходы назывались «Приборами оценки проходимости — Марс» (ПрОП-М): в то время еще не было достоверных сведений о марсианском грунте, и аппараты решили оборудовать двумя лыжами по бокам, на которых они должны были буквально шагать по поверхности планеты, какой бы она ни оказалась. С помощью 15-метрового кабеля они были подключены к базовой станции, которая должна была делать снимки поверхности планеты и направлять аппарат на безопасные участки.

Несмотря на небольшой размер, у ПрОП-М уже была автоматическая система управления. Его примитивные контактные датчики могли регистрировать столкновение с препятствием — в этом случае аппарат отходил назад и менял свой курс. Оперативно управлять марсоходом невозможно — сигнал от Земли до Марса идет от 4 до 20 минут.

К сожалению, двум первым марсоходам так и не довелось ступить на поверхность планеты. Спускаемый аппарат «Марс-2» разбился, а «Марс-3» потерял связь с центром управления сразу после посадки.

Марсоход ПрОП-М. Фото: NASA

Марсоход ПрОП-М. Фото: NASA

«Соджорнер»

Следующую попытку изучить Марс с помощью подвижных спускаемых аппаратов предприняло NASA в рамках программы Mars Pathfinder. Основной целью первой миссии агентство ставило отработку мягкой посадки. Спускаемый модуль состоял из неподвижной станции и легкого марсохода «Соджорнер».

Станция использовалась для связи с Землей, так как антенна марсохода могла передавать данные только в радиусе 500 м. Помимо этого на станции было несколько камер и собственная метеостанция. Марсоход весил около 10 кг, каждое из его шести колес вращалось самостоятельно, и он мог преодолевать препятствия высотой до 20 см и склоны до 45°. Энергию ровер получал от солнечных батарей, хотя нес на борту и три радиоизотопных элемента — для поддержания температуры в блоке с электроникой.

После того как спускаемый модуль вошел в атмосферу, его скорость была снижена защитным экраном, а затем парашютом. За несколько секунд до посадки включились тормозные двигатели и надулись амортизационные баллоны. Аппараты коснулись поверхности планеты на скорости 90 км/ч, отскочили от нее несколько раз и наконец остановились.

Так произошла первая в истории успешная посадка полностью исправного марсохода. После того как ровер съехал со станции-ретранслятора, он приступил к исследованиям: анализу близлежащих камней с помощью спектрометра. Всего он передал на Землю 550 снимков планеты и изучил 15 образцов пород. Станция в этот момент снимала панораму:

Марсоход был рассчитан на работу в течение 7—30 сол (марсианские сутки — 24 часа 40 минут), однако смог проработать 83 сола, пока станция-ретранслятор не вышла из строя и он не потерял связь с Землей. За это время «Соджорнер» проехал всего 100 метров.

Марсоход «Соджорнер». Фото: NASA / JPL
Марсоход «Соджорнер». Фото: NASA / JPL

«Спирит» и «Оппортьюнити»

Марсоходы второго поколения были доставлены на Марс в 2004 году в рамках программы Mars Exploration Rover. Аппараты «Спирит» и «Оппортьюнити» значительно переросли своего предшественника: они достигали 2 метров в длину и весили 185 кг. Для их посадки пришлось существенно доработать парашют и подушки безопасности, однако сам ее принцип не изменился. Новые марсоходы получились более автономными: анализируя стереоизображения со своих камер, роверы создавали трехмерную карту местности и сами выбирали наиболее безопасный маршрут. Кроме камер они несли бур и пару спектрометров, установленных на манипуляторе.

Роверы совершили успешную посадку в разных частях планеты и приступили к геологическим исследованиям. В результате анализа поверхности планеты подтвердилась гипотеза о том, что когда-то на Марсе существовали благоприятные для жизни условия. В частности, выяснилось, что миллиарды лет назад некоторые камни находились в потоке пресной воды — ранее считалось, что жидкость на Марсе если и была, то больше напоминала серную кислоту. Также был уточнен состав атмосферы планеты и проведены астрономические наблюдения.

В ходе эксплуатации марсоходов оказалось, что марсианский ветер довольно эффективно очищает солнечные батареи от пыли, благодаря чему марсоходы проработали значительно дольше запланированных 90 сол. «Спирит» путешествовал по Марсу шесть лет, но потом увяз в песчаной дюне, а «Оппортьюнити» функционирует до сих пор.

Марсоход «Спирит» во время проверки перед запуском. Фото: NASA / JPL-Caltech
Марсоход «Спирит» во время проверки перед запуском. Фото: NASA / JPL-Caltech

«Кьюриосити»

Марсоход третьего поколения «Кьюриосити», совершивший посадку в августе 2012 года, значительно превосходит по массе все предыдущие и представляет собой автономную химическую лабораторию. Для мягкой посадки аппарата весом почти в тонну придумали технологию «Небесный кран»: после финального торможения реактивными двигателями в 20 м от поверхности планеты «Кьюриосити» опустился со специальной конструкции на нейлоновых тросах. Благодаря этому удалось посадить марсоход на собственные колеса, после чего «Небесный кран», увеличив мощность двигателей, отлетел на безопасное расстояние.

В отличие от других марсоходов «Кьюриосити» получает энергию от радиоизотопного генератора, поэтому его мощность не зависит от времени суток и за 14 лет эксплуатации снизится лишь на 20%. Ровер несет на борту огромное количество научного оборудования, в том числе камеры с различными фильтрами, спектрометр и прибор ChemCam, который испаряет горные породы вспышками лазера и анализирует спектр излучаемого света. Помимо этого аппарат способен собирать образцы породы при помощи бура с ковшом и исследовать их в своей химической лаборатории.

«Кьюриосити» стал четвертым успешным марсоходом. В ходе своей миссии ему удалось измерить суточные колебания температур на планете, понаблюдать за солнечным затмением, найти следы древнего ручья, проанализировать сотни образцов породы и сделать бессчетное количество селфи. В настоящий момент ровер приближается к своей конечной цели — горе Шарпа, где он проведет последние исследования. После этого ему останется только делать красивые фото Марса и писать в твиттер.

Селфи марсохода «Кьюриосити». Фото: NASA / JPL-Caltech / Malin Space Science Systems

Селфи марсохода «Кьюриосити». Фото: NASA / JPL-Caltech / Malin Space Science Systems

Вот и все марсоходы, когда-либо бороздившие поверхность планеты. Следующее пусковое окно, удобное для отправки аппаратов к Марсу, откроется в середине 2020 года. Новые роверы планирует запустить Европейское космическое агентство совместно с «Роскосмосом» в рамках программы «Экзомарс», а также NASA в ходе своей миссии «Марс-2020».

20 лет назад «Соджорнер» оправдал название своей миссии — Mars Pathfinder (Первопроходец), — впервые проехав по поверхности Марса и испытав технологии, которые были применены на всех следующих аппаратах. Последний раз он связался с Землей 27 сентября 1997 года. Точное место остановки первого марсохода до сих пор неизвестно. Станция, поддерживающая связь аппарата, была впоследствии переименована в Мемориальную станцию Карла Сагана, в честь знаменитого физика, астронома и популяризатора науки.

Добавить в закладки
Комментарии
Вам понравилась публикация?
Расскажите, что вы думаете, и мы подберем подходящие материалы

Три жизни «Любопытства»

Марсоход «Кьюриосити» — пять лет на Марсе

Имя ему выбрали американские школьники: в 2009 году они предложили множество имен, среди которых были Adventure («Приключение»), Journey («Путешествие»), Pursuit («Стремление») и Wonder («Чудо»). Но победило Curiosity — «Любопытство».
Добавить в закладки
Комментарии

По сравнению с предшественниками, «Спиритом» и «Оппортьюнити», «Кьюриосити» в несколько раз больше и массивнее, и оснащен куда лучше: это настоящая химическая лаборатория на колесах. Исследовательские инструменты установлены на платформе, на мачте и на «руке» — трехсуставном манипуляторе с буром и устройством для забора образцов грунта. В оснащении «Кьюриосити» научной аппаратурой поучаствовал и «Роскосмос», предоставив прибор для обнаружения водорода, входящего в состав водяного льда вблизи поверхности Марса, на глубине 50—70 см.

Источник питания марсохода — радиоизотопный, каким успешно пользовались спускаемые аппараты «Викинг-1» и «Викинг-2» — первые аппараты, работавшие на марсианской поверхности. 4,8 кг диоксида плутония-238 в виде 32 гранул могут бесперебойно кормить марсоход электричеством в течение как минимум 14 лет без серьезного снижения энергоотдачи.

Аппаратура, установленная на борту «Кьюриосити», соответствует целям миссии. Это и поиски следов жизни, и поиски соединений, необходимых (с точки зрения землян) для ее возникновения, в первую очередь воды. Также марсоход должен изучить геологическую и климатическую историю Марса, из-за чего и было выбрано место его посадки — кратер Гейла с горой Шарп посредине. В его огромной воронке хорошо просматриваются глубинные слои марсианского грунта, раскрывающие геологическую эволюцию поверхности планеты.

«Кьюриосити» отправился к Марсу в ноябре 2011 года. Пробыв в полете 264 земных суток, он благополучно совершил посадку: сначала спускаясь на парашюте, затем — резко затормозив реактивными двигателями, а в самом конце — с помощью «небесного крана», когда марсоход, освобожденный от капсулы, опускался на тросах, держащихся на «опоре» из четырех реактивных двигателей. Посадка была произведена точно в выбранном месте у подножия горы Шарпа, которое впоследствии назвали «Место посадки Бредбери» (Bradbury Landing) — в честь автора «Марсианских хроник». [ ... ]

Читать полностью

Вояж, вояж

«Вояджеры»: 40 лет, полет нормальный

Добавить в закладки
Комментарии

К УДАЛЕННЫМ ПЛАНЕТАМ

НЬЮ-ЙОРК. 5. (ТАСС). Соединенные Штаты произвели сегодня запуск автоматического космического аппарата «Вояджер-1», предназначенного для исследования планет Юпитер и Сатурн. Запуск произведен с полигона на мысе Канаверал с помощью ракетной системы «Титан-Кентавр».

Запуск этого аппарата ранее дважды откладывался для выяснения причин неполадок в системе автоматического управления космическим аппаратом «Вояджер-2», запущенным 20 августа.

По расчетам американских специалистов, «Вояджер-1» должен достичь района планеты Юпитер в марте 1979-го, а Сатурна — в ноябре 1980 года. «Вояджер-2», летящий с меньшей скоростью, достигнет этих планет позднее. [ ... ]

Читать полностью

Идея кажется фантастической

Что физик и астроном думают об искусственном магнитном поле для Марса

Недавно на конференции Planetary Science Vision 2050 Workshop Джим Грин (Jim Green), директор подразделения NASA по изучению планет, выдвинул идею укрыть планету от солнечного ветра искусственным магнитным полем так, чтобы у нее снова появилась атмосфера. Однако пока эта идея остается неосуществимой.
Добавить в закладки
Комментарии

Считается, что Марс, который сегодня представляет собой холодную, сухую планету с очень тонкой атмосферой, раньше был куда более комфортным для жизни местом. Но у планеты исчезло магнитное поле, которое защищало ее от солнечного ветра, из-за этого пропала атмосфера, вода осталась только под поверхностью в виде вечной мерзлоты и Марс превратился в безжизненную пустыню с шапками льда из углекислоты на полюсах.

Фантазия на тему, как Марс мог бы выглядеть в далеком прошлом

«Тонкая атмосфера одновременно препятствует пребыванию жидкой воды на поверхности и затрудняет посадку космических аппаратов, так как она недостаточно плотная, чтобы способствовать мягкой посадке», — пишут Грин и его коллеги. [ ... ]

Читать полностью