До Марса долетели сразу три миссии. Увы, такое повторится нескоро
Раз в 26 месяцев Марс «догоняет» на орбите Землю: в лучшие годы расстояние между двумя планетами не превышает 60 млн км. В это время удобно запускать аппараты, потому что на дорогу требуется меньше горючего, а сам полет занимает каких-то шесть — восемь месяцев: по космическим меркам — не так-то много.
Венера, другая наша соседка, расположена еще ближе, но изучать ее намного сложнее. Когда-то она могла быть похожа на Землю, но в наши дни атмосфера планеты настолько плотная, что сквозь нее ничего толком не разглядеть, а у поверхности из-за огромного давления углекислый газ напоминает жидкость, с неба капает серная кислота, дует страшный ветер, от жары плавится свинец.
На эту тему
Марс тоже когда-то мог напоминать Землю, но остался гостеприимнее Венеры. Например, дневная температура рядом с вездеходом Curiosity на днях достигала –7 °С, а ночью опускается чуть ниже –70°С: холодно, но сравнимо с зимой в Антарктиде. Летом на освещенной стороне Марса даже бывает жарко, но как на курорте, а не в аду. Вдобавок на Красной планете попадается водяной лед, который хранит историю Марса и будет ценным ресурсом в будущем.
Правда, теперь пустоши Марса покрыты ядовитыми солями-перхлоратами, гравитация по земным меркам слабовата, атмосферы почти нет, нет и магнитного поля, поэтому от космической радиации ничто не защищает. Но роботам это не так страшно, поэтому из всех планет Марс изучать удобнее всего.
Первый аппарат был отправлен на Красную планету раньше, чем первый человек — в космос. В октябре 1960 года СССР запустил автоматическую станцию «Марс 1960А», но она не долетела даже до орбиты Земли. Успешно добраться до Марса удалось только с седьмой попытки: летом 1965-го американская станция «Маринер-4» пролетела над поверхностью и передала два десятка снимков.
Автоматическая межпланетная станция программы НАСА Маринер-4
© Thuy Mai/NASAВ те времена казалось, что космос быстро покорится.
В США вскоре после полета на Луну президент Ричард Никсон решил, что расходы на освоение космоса должны занять «подобающее место в жесткой системе национальных интересов». Бюджет NASA сократили (впрочем, не впервые), то же самое было сделано при Рональде Рейгане в начале 1980-х. К тому моменту с поверхности и орбиты Марса поступило достаточно данных с аппаратов «Викинг-1» и «Викинг-2», чтобы заключить: жизни на этой планете, скорее всего, нет.
Что и как ищут на Марсе
Надежда отыскать хотя бы микробы оправдывала марсианские миссии если не для ученых, то для политиков и простых людей. Полеты на другую планету не сулят коммерческую выгоду в обозримом будущем, а покрытые пылью вездеходы и кружащие над ними спутники, в отличие от космических телескопов вроде «Хаббла» и «Кеплера», мало что могут сказать о фундаментальном устройстве Вселенной, не позволяют заглянуть в ее дальние уголки, а о нашей родной планете сообщают намного меньше, чем исследования непосредственно на Земле.
Спецпроект на тему
Поиск следов жизни на Марсе — пусть не свежих — цель программы «Экзомарс», которой занимаются Европейское космическое агентство (ESA) и Роскосмос. В стратегии планетных исследований NASA на 2013–2022 годы тоже говорится об изучении условий обитаемости и свидетельствах жизни.
В прошлое «окно», открывшееся весной 2018 года, к Марсу полетел только американский аппарат InSight с буром для исследования недр планеты, а прошлым летом отправились сразу три миссии. Одна — спутник «Аль-Амаль». Это первый аппарат Объединенных Арабских Эмиратов, запущенный к другому небесному телу.
Через четыре дня к Марсу отправилась миссия «Тяньвэнь-1», которая тоже стала первой в своем роде для КНР (в 2011 году китайцы пытались отправить зонд «Инхо-1», но он сгорел в атмосфере Земли вместе с российским «Фобосом-Грунтом»). «Тяньвэнь-1» — это орбитальный зонд и вездеход. С помощью вездехода будут искать залежи водяного льда, где, возможно, живут микробы.
Копия вездехода Perseverance
© AP Photo/Damian DovarganesТретья миссия — американская Mars 2020 с вездеходом Perseverance. Этот аппарат будет изучать горные породы и искать следы древней жизни. Еще в нем есть сверло с заборником для камней: самые многообещающие будут сложены в одном месте — возможно, кто-то когда-нибудь доставит их для изучения на Землю. Наконец, вместе с вездеходом на Марс отправится маленький вертолет Ingenuity — инженеры проверят, взлетит ли он в разреженной атмосфере планеты. В случае успеха для будущих миссий разработают более сложные вертолеты.
Копия вертолета Ingenuity
© AP Photo/Damian DovarganesВ 2020 году в рамках программы «Экзомарс» свой вездеход вместе с посадочной платформой, сконструированной инженерами Роскосмоса, собиралось отправить и ESA, но в прошлом марте запуск снова перенесли и теперь готовятся к следующему окну в 2022 году. Задачи на вторую часть «Экзомарса» остались прежние: поиск следов жизни, изучение минералов, анализ химического состава атмосферы (последним уже занимается зонд Trace Gas Orbiter, летающий вокруг Марса с осени 2016 года).
Как и NASA, ESA и Роскосмос говорят, что в перспективе технологии, использованные в аппаратах «Экзомарса», пригодятся для транспортировки марсианского грунта на Землю. Но с этим есть бюрократическая проблема.
Кто будет исследовать Марс дальше
В NASA уже разрабатывают план, как доставить на Землю камни с соседней планеты. Для этого понадобится ракета, которая поднимет образцы с поверхности Марса на орбиту, а оттуда другой аппарат повезет их к нам.
Только план этот не утвержден: миссия 2020 года — пока последняя в календаре NASA. У ESA и Роскосмоса тоже намечен лишь «Экзомарс». Но даже если новые миссии одобрят завтра, на подготовку уйдут годы: стартовавший в мае 2018 года InSight утвердили в 2012-м, до запуска прошло шесть лет.В 2017 году Планетарное общество — эта американская НКО занимается проектами исследования космоса и популяризует науку — выпустила тревожный доклад об освоении Марса. В нем говорится, что если NASA запустит необходимые для доставки грунта аппараты в 2026 году, то миссия окажется под угрозой из-за устаревших телекоммуникационных спутников на орбите Красной планеты. Самому новому, европейскому Trace Gas Orbiter, будет десять лет, а самому мощному — Mars Reconnaissance Orbiter — пойдет третий десяток лет.
На эту тему
Возможно, ведущие космические агентства спешно подготовят новые миссии. Еще есть надежда на азиатские страны: кроме «Аль-Амаль» и «Тяньвэнь-1», ближе к концу десятилетия на Марсе могут появиться индийские аппараты. Правда, на сайтах NASA, ESA и Роскосмоса они не упоминаются — неясно, рассматривают ли сотрудничество эти агентства.
Наконец, есть частные компании, прежде всего SpaceX мечтателя Илона Маска. Уже в 2024-м Маск хочет отправить на Марс не просто исследовательскую миссию, а людей. Кроме того, он допускает, что и сам отправится туда. Государственные агентства о пилотируемых полетах говорят уклончиво и просят запастись терпением до 2030–2040-х годов. Вероятно, американскому предпринимателю тоже не удастся так скоро послать экипаж на Красную планету.
Зато у Маска, запускающего в космос кабриолеты, получается вернуть космосу романтический флер. В научных статьях и пресс-релизах агентств этот флер развеивается из-за сносок и оговорок: на Марсе есть вода, органика, энергия, но всегда находится какое-нибудь «но», которое спускает с небес на землю. Может быть, для освоения Марса не хватает именно коллективной мечты, и эта мечта приведет к поразительным открытиям.
Марат Кузаев
Ученые предлагают доставить астронавтов на Марс на ракете с ядерным двигателем. Говорят, полет продлится всего 3 месяца | Громадское телевидение
Об этом передает CNN.
Расстояние между Землей и Марсом постоянно меняется. Примерно каждые два года (если точнее — каждые 1,9 года) планеты приближаются друг к другу, и тогда добраться с Земли до Марса можно минимум за 9 месяцев.
«Добраться до Марса можно за меньшее время, но для этого нужно дольше сжигать ракетные двигатели, используя больше топлива. При современных ракетных технологиях это действительно невозможно», — говорится в расчетах космического агентства.
Сейчас большинство ракет работают от химического двигателя. Они могут доставить людей на Марс, но это займет много времени, говорит главный инженер по космическим технологиям NASA Джефф Шихи. Поэтому NASA ищет пути, как добраться до Марса быстрее, чтобы минимизировать время экипажа в космосе. Это уменьшит влияние космического излучения, которое может привести к проблемам со здоровьем.
Компания Ultra Safe Nuclear Technologies предлагает использовать ракеты с ядерным двигателем. По словам директора компании Майкла Идза, такие двигатели мощнее и эффективнее химических, они могут двигать ракеты быстрее, но топлива сжигать меньше.
Ядерно-тепловой двигатель будет использовать ядерный реактор для получения тепла из уранового топлива. Это тепло нагреет жидкое топливо. Например, жидкий водород, превращаюшийся в газ, производя тягу.
Такие ракеты производят вдвое больше тяги на единицу горючего, чем химическая система, говорит Шихи. Эта технология сможет доставить астронавтов на Марс и обратно за менее чем два года.
Одной из проблем для построения такого двигателя является поиск уранового топлива, которое может противостоять температуре внутри двигателя. В Ultra Safe Nuclear Technologies говорят, что решили эту проблему и разработали топливо, которое может работать при температуре до 2700 Кельвинов (2500°C).
Компания уже представила свою разработку NASA.
Однако остаются опасения, как будет влиять ядерный двигатель на людей внутри космического корабля. Идз говорит, что они предложат такую конструкцию ракеты, которая будет защищать от радиации.
Освоение Марса
Несмотря на то, что пока астронавтов не отправляли на Красную планету, исследования Марса уже ведутся. В конце июля прошлого года NASA успешно начало миссию по исследованию Марса. Оно удачно запустило марсоход «Настойчивость» (Perseverance). Он должен собрать данные о поверхности и атмосфере Красной планеты, чтобы установить, может ли там существовать жизнь, в частности основываться человеческая колония.
Летом 2020-го Китай успешно запустил три зонда для исследования Марса. ОАЭ вошли в историю, запустив первый для арабского мира аппарат на Марс «Аль-Амаль» («Надежда»).
Зонд NASA совершил успешную посадку на Марсе | События в мире — оценки и прогнозы из Германии и Европы | DW
Межпланетный аппарат Perseverance («Настойчивость») американского Национального управления по аэронавтике и исследованию космического пространства (NASA) совершил успешную посадку на Марсе в четверг, 18 февраля, около 21.56 по центральноевропейскому времени (полночь по Москве).
Самый большой и наиболее технически сложный зонд из всех, которые NASA когда-либо отправляло на Марс, стал девятым космическим аппаратом, опустившимся на поверхность Красной планеты. Впервые в истории вместе с ним отправили специально разработанный марсианский вертолет.
Космический зонд вошел в верхние слои атмосферы примерно в 21.49 (время — центральноевропейское) на скорости более 20 000 км/ч. Спустя несколько минут парашют и включившиеся тормозные двигатели замедлили аппарат примерно до 3 км/ч. Затем включилась технология «Небесный кран» (Sky Crane), спустившая «Персеверанс» на нейлоновых тросах на поверхность планеты.
Марсоход Perseverance и первый в мире марсианский вертолет Ingenuity
Как и планировалось, марсоход «Настойчивость» совершил посадку у кратера Езеро в регионе под названием равнина Исиды.
Эту местность часто посещают американские зонды, в том числе и марсоход «Кьюриозити», который до сих пор активен, однако сейчас отдалился от равнины на 3700 км — к кратеру Гейла.
Важнейшие миссии: поиски жизни и запуск марсианского вертолета
В рамках миссии NASA «Марс 2020» «Настойчивость» будет искать воду и признаки жизни под поверхностью планеты. Зонд также будет собирать камни и образцы почвы и помещать их в контейнеры, которые, как планируется, будут доставлены на Землю в течение следующих 10 лет.
Зонд NASA за несколько минут до входа в марсианскую атмосферу
Также на Марс прибыл специально сконструированный вертолет Ingenuity («Изобретательность»), прикрепленный к корпусу зонда. Это экспериментальное устройство NASA хочет использовать, чтобы изучить возможности взлета и посадки в условиях марсианской атмосферы. Важность эксперимента заключается в том, что атмосфера на Марсе гораздо более разрежена, чем на Земле, и это может влиять на требуемые для полета уровень мощности и подъемную силу, а также на скорость вращения вертолетных лопастей.
Насколько успешным будет такой полет, сейчас почти не имеет значения: что бы ни случилось, впервые одна из космических держав испытает полет «в другом мире», как выразились в Американском космическом агентстве. Однако такие испытательные полеты могут проложить путь к будущим миссиям — уже с астронавтами, которые смогут отправиться на Марс и вернуться. Даже если подобные миссии станут возможны лишь спустя много лет.
Марсианские миссии ОАЭ и Китая
В июле 2020 года сразу три страны отправили к Марсу межпланетные космические зонды: помимо американцев это сделали Объединенные Арабские Эмираты и Китай. Однако, в отличие от американской, миссии ОАЭ и Китая нацелены на работу на орбите Красной планеты, хотя китайская «Тяньвэнь-1» тоже попытается сесть на Марс этой весной.
Новая миссия NASA может стать первым шагом к отправке людей на Марс.
В марсианской миссии ОАЭ задействован спутник «Надежда» (Al-Amal, Hope).
Он первым из трех зондов вышел на орбиту планеты 9 февраля 2021 года. Спутник будет два года проводить испытания на различных высотах. Его цель — предоставить мировому научному сообществу первое полное описание марсианской атмосферы.
10 февраля 2021 года на орбиту Марса вышел и китайский аппарат «Тяньвэнь-1», который тоже будет изучать марсианскую атмосферу. Спустя три месяца он должен будет совершить посадку на поверхности Марса и, таким образом, стать первым китайским марсоходом в истории. Как и американский Perseverance, китайский зонд будет искать признаки жизни и необходимую для нее воду под поверхностью планеты.
Космическая гонка с Китаем
Некоторые страны и организации выразили интерес к сотрудничеству с Китаем в рамках его исследовательских космических программ. Так, в начале февраля в российской госкорпорации «Роскосмос» заявили, что обсуждают с Пекином создание совместной лунной станции.
Запуск миссии «Тяньвэнь-1» на Марс в Китае, 23 июля 2020 года
Амбициозные планы КНР вызывают опасения в кругах экспертов, говорящих о новой космической гонке, в которой Китай может стать главным конкурентом для космических держав. Прежде всего — для США и Европы, сотрудничающих в рамках новой лунной программы «Артемида», которая предусматривает размещение баз на поверхности Луны и на ее орбите.
Россия в начале февраля отказалась от участия в этой программе. У России «есть своя лунная программа, она «весит» раз в десять дешевле американской, но даст не менее важные результаты для наших ученых», написал тогда в своем Telegram-канале глава «Роскосмоса» Дмитрий Рогозин.
Смотрите также:
Все о Красной планете (инфографика)
Суше самой сухой земной пустыни
Кислорода на Марсе практически нет, зато много пыли и песка, которые разносят очень мощные ветра. Если когда-то на Марсе и была вода, то теперь ее поверхность суше любой пустыни на Земле.
Все о Красной планете (инфографика)
Сутки длиннее, радиация выше
Сутки на Марсе немного длиннее земных.
А вот уровень радиации значительно выше. За день, проведенный на Красной планете, космонавт получил бы дозу облучения, равную годовой на Земле.Все о Красной планете (инфографика)
Нестабильная температура
В хороший летний день на экваторе Марса может быть вполне приятная температура, скажем, 25 градусов по Цельсию. Но уже к вечеру она очень резко падает, до минус 80! А на полюсах могут быть и все минус 130.
Все о Красной планете (инфографика)
Красная планета — одна из самых маленьких в Солнечной системе
Помимо вдвое меньшей длины экватора, Марс намного легче Земли, его масса составляет всего одну десятую земной. К тому же масса Красной планеты сильно меняется в течение года в зависимости от таяния полярных шапок, состоящих из углекислоты.
Все о Красной планете (инфографика)
Марс от Земли то далеко, то близко
Планеты крутятся вокруг Солнца, поэтому расстояние от Земли до Марса сильно меняется. Когда Марс максимально близко подходит к Земле, то он становится самым ярким объектом ночного неба.
Автор: Михаил Бушуев
А вот уровень радиации значительно выше. За день, проведенный на Красной планете, космонавт получил бы дозу облучения, равную годовой на Земле.главные космические события 2021 года
18 февраля американский ровер Perseverance, как ожидается, совершит посадку на поверхности Марса. При этом американская миссия Mars-2020 не стала первой космической программой этого года, в ходе которой космический аппарат достиг Красной планеты, и тем более не станет последней космической миссией в этом году.
Что интересного уже произошло в индустрии освоения космоса в этом году и каких важных космический миссий и запусков следует ждать в 2021?
Марс-2020
В прошлом году Марс чаще других планет становился объектом внимания аэрокосмических агентств, СМИ и общественности. В 2020 году к Красной планете отправились сразу три космических экспедиции.
В их числе — наиболее интересная с точки зрения потенциальных научных открытий — американская миссия Mars 2020.
Ingenuity суждено стать первым аппаратом, спроектированным специально для полетов внутри марсианской атмосферы, тогда как его сосед по миссии, ровер Perseverance, по своему дизайну и механике напоминает своего легендарного предшественника – марсоход Curiosity. Среди отличий – наличие видоизмененного инструментария (к примеру, модифицированной системы бурения и хранения образцов грунта).
Новые инструменты будут нужны марсоходу для выполнения весьма амбициозной задачи, которую некогда пытался реализовать Советский Союз. Perseverance будет собирать образцы породы, которые впоследствии — как надеется НАСА — будут доставлены на Землю. Правда, в скором времени ждать частицу Красной планеты на Земле не стоит: проект может затянуться больше, чем на десятилетие.
Вторая цель марсохода: очередная попытка ответить на один из самых интригующих вопросов о космосе: если ли жизнь на Марсе? В НАСА отмечаю, что Perseverance будет «следовать за водой», и именно этим обусловлен выбор места высадки. Если всё пройдет удачно, ровер высадится в кратере Джезеро, где находятся остатки бывших водоемов и, возможно, признаки древней марсианской жизни.
Но сначала ему нужно благополучно высадиться. Перед посадкой марсоходу предстоит «семь минут ужаса» — так разработчики называют серию крайне сложных и опасных маневров в атмосфере Марса. Посмотрите это видео, созданное инженерами лаборатории НАСА, которое демонстрирует все этапы этого ответственного момента.
Инженеры НАСА не склонны переоценивать опасность посадки на Марс. Красная планета известна своим не самым дружелюбным отношением к миссиям с Земли: в нашем прошлом материале мы рассказывали о многочисленных неудачах и авариях в ходе марсианской гонки.
Если же все пройдет удачно, НАСА рассчитывает использовать ровер по меньшей мере два года.
Однако Perseverance может прослужить и дольше: так, его предшественник Curiosity, приземлившийся на Марсе в 2012 году, продолжает радовать землян снимками и по сей день.
За неделю до запуска американского ровера на Марс отправился китайский Tianwen-1. 10 февраля аппарат успешно вышел на марсианскую орбиту.
Цели китайского проекта полностью оправдывают его название — Tianwen переводится как «вопросы к небу». Ученые рассчитывают, что миссия позволит им получить ответы на вопросы, на которые, в том числе, пытаются ответить и авторы Mars-2020.
Так же как и Perseverance, китайский ровер будет собирать образцы грунта и пытаться найти на Марсе признаки жизни. Пока марсоход будет проводить исследование на равнине Утопия (крупнейшем в Солнечной системе ударном кратере), в это же время исследовать Марс с орбиты будет другой китайский аппарат. Отстыковка марсохода от орбитального модуля запланирована на март 2021 года.
Испытания Tianwen-1Пекин пытается наверстать упущенное в марсианской гонке. Хотя космическая программа КНР была запущена еще в середине 1950-х, Китай стал лишь шестой страной, запустившей миссию к Марсу. Первая попытка достичь Красной планеты обернулась неудачей в 2012 году, когда аварию потерпел российский «Фобос-Грунт», запущенный вместе с китайским микроспутником.
Al AmalАмериканский и китайский аппараты стали не единственными, которые были запущены к Марсу летом 2020 года. Компанию им составил и первый марсианский исследовательский аппарат, созданный страной арабского мира — Объединенными Арабскими Эмиратами.
Основными задачами зонда Al Amal («Надежда») заявлены изучение марсианской атмосферы, погоды на Красной планеты и того, как менялся ее климат. В отличие от своих американских и китайских коллег, у «Надежды» нет посадочного модуля.
Запуск сразу трех миссий летом 2020 года не случаен.
В этот период возникло т.н. баллистическое окно — момент, когда Земля оказывается между Солнцем и Марсом. Этот период возникает раз в полтора-два года, и именно в это момент путь между двумя планетами минимален и занимает всего семь месяцев.
Помимо Марса, США в этом году намеревается изучить и более далекие объекты Солнечной системы. Давний проект НАСА под названием Lucy («Люси») нацелен на изучение восьми «троянцев» — так называется группа астероидов, которые находятся на одной орбите с Юпитером.
Название не имеет ничего общего с хитом Beatles Lucy in the Sky with Diamonds («Люси в небесах с алмазами»), а названо в честь австралопитека Люси, скелет которой был обнаружен в 1970-х в Эфиопии. Ее скелет дал ученым более полное понимание механизма эволюции, что и обусловило выбор названия для миссии к «троянцам»: как полагают в НАСА, астероиды состоят из материалов, которые помогут понять, как формировались планеты Солнечной системы.
Схема полета Lucy и расположение Солнца, Земли, орбиты Юпитера и троянских астероидовLucy станет первым полетом к троянским астероидам, а также первой миссией с таким большим числом целей на ее пути. Запуск запланирован на октябрь 2021 года, а путешествие к астероидам продлится 12 лет.
Boeing Starliner2021 — очень ответственный год для концерна Boeing, который на протяжении уже семи лет разрабатывает проект Starliner. Так называется частично многоразовый транспортный корабль, который должен стать одним из двух флагманов Программы развития коммерческих пилотируемых кораблей НАСА. Вторая компания, участвующая в программе, — SpaceX, которая уже удачно опробовала свой корабль Crew Dragon для отправки экипажа на МКС.
В отличие от компании Илона Маска, у Boeing до настоящего момента дела шли с переменным успехом. Тестовый запуск корабля CST-100 был осуществлен в 2019 году, однако в результате непредвиденного сбоя Starliner так и не смог добраться до МКС.
После проделанной работы над ошибками инженеры Boeing попытаются предпринять вторую попытку в конце марта 2021 года. Как и в прошлый раз, полет будет беспилотным. В случае успеха в планах концерна осуществить еще один запуск — на этот раз с тремя астронавтами на борту — не ранее 2021 года.
Если все пройдет удачно, то Starliner станет вторым коммерческим кораблем, который способен доставлять астронавтов на околоземную орбиту.
Artemis 1Для миссии Artemis, главного проекта НАСА на настоящий момент, 2021 год станет подготовительным периодом перед его главными запусками. Задача миссии чрезвычайно амбициозна — вернуть человека на Луну и таким образом заложить фундамент для будущих пилотируемых полетов на Марс.
Два главных полета миссии — Artemis II и Artemis III — запланированы на 2023 и 2024 года соответственно. В ходе этих запусков будут впервые за долгое время осуществлен облет пилотируемого корабля вокруг Луны и, наконец, высадка астронавтов на поверхность спутника. Запуск Artemis I, запланированный на осень 2021 года, хоть и не станет новой вехой в истории космонавтики, но сможет заложить необходимый фундамент для будущих полетов.
В ходе миссии беспилотный корабль «Орион» на ракете-носителе Space Launch System совершит полет к ретроградной орбите Луны, проведя в космосе около трех недель.
Однако запуск в 2021 году все еще остается под вопросом. В ходе испытаний ракеты-носителя в январе произошла преждевременная остановка двигателей. Руководство НАСА заявило, что в ходе испытаний, тем не менее, было собрано большое количество данных, которые помогут исправить ошибки в будущем.
Телескоп «Джеймс Уэбб»Пока политики и астронавты с нетерпением следят за миссией Artemis, ученые и астрономы с предвкушением ожидают запуска одного из главных современных проектов по изучению космоса — телескопа «Джеймс Уэбб».
«Джеймс Уэбб», названный в честь второго руководителя НАСА, должен стать преемником двух телескопов — «Хаббла» и «Спитцера». Казалось бы, сложно превзойти таких легендарных предшественников (взгляните на нашу подборку фотографий «Хаббла»!), однако у ученых большие планы на «Джеймса Уэбба».
Ожидается, что телескоп сможет изучать спутники планет, на которых присутствуют водные океаны (в частности, Европу и Энцелад), исследовать звезды и галактики, сформировавшиеся вскоре после Большого взрыва и приблизить нас к пониманию того, что именно происходило в период ранней Вселенной.
Не менее интригующим звучит поиск новых экзопланет (т.е. планет, расположенных вне Солнечной системы) с условиями, напоминающими Землю. Устройство представляет собой телескоп нового поколения, благодаря чему ученые ожидают прорыва в области экзопланетологии.
6 октября 2020 года телескоп прошел акустические и вибрационные испытания. Они были предпоследней значимой проверкой перед запуском: теперь телескопу предстоит пройти испытания развертывания главного зеркала и защитного экрана, после чего он будет готов к транспортировке на космодром во Французской Гвиане.
«Джеймс Уэбб» — настоящий космический «долгострой». Над проектом работали 17 стран, а изначально дата запуска была запланирована на 2007 год. Впоследствии сроки запуска переносились, вносились изменения в конфигурацию устройства и росла стоимость проекта.
В случае успешного запуска телескоп отправится в космос в октябре и сможет порадовать землян первыми снимками уже в начале следующего года. Ученые надеются, что телескоп сможет проработать не менее десяти лет.
Ровер Peregrine и ракета VulcanВ 2021 году на Луну отправится частный космический аппарат Peregrine («Сапсан») производства компании Astrobotic. Эта компания — один из партнеров НАСА в рамках проектов по исследованию Луны.
На борту посадочного модуля — коллекция устройств и аппаратов, предоставленных различными странами, а также несколько луноходов.
Среди них — луноходы из Чили, Мексики, Венгрии, шагающий (и прыгающий!) луноход британской компании, а также американский ровер, созданный в Университете Карнеги-Меллона (он станет первым луноходом, сконструированным университетом).
Компанию роверам составит японский луноход Yaoki, который станет самым миниатюрным луноходом в истории. Он также станет первым луноходом Японии, но, как надеются его создатели, далеко не последним.
Если ровер хорошо себя зарекомендует на поверхности спутника, то его производитель, компании Dymon, рассчитывает отправить на Луну более сотни его собратьев к 2030 году.
Вся эта компания отправится к Луне на борту американской ракеты Vulcan. Запуск с «Сапсаном» станет для нее дебютом. Ранее предполагалось, что ракета будет запущена при помощи российских двигателей РД-180, однако позже они были заменены на двигатели компании Blue Origin.
New GlennЭтими же двигателями оснащена и ракета, полностью разработанная инженерами Blue Origin. Речь идет о ракете New Glenn, названной в честь первого американского астронавта, вышедшего на земную орбиту, Джона Гленна.
Отличительная особенность ракеты — возможность многоразового использования первой ступени, которая способна совершать вертикальную посадку (впрочем, этим мог похвастаться и предшественник New Glenn, суборбитальная ракета New Shepard). Вернуть на Землю многоразовую ступень, как ожидают в компании Джеффа Безоса, можно будет по меньшей мере 25 раз.
Для того, чтобы попасть в программу запусков НАСА Launch Service II, ракете-кандидату требуется выводить свыше 250 кг на орбиту. Для New Glenn это не проблема: ракета способна поднимать до 13 тонн полезного груза на геостационарную орбиту и 45 тонн — на низкую околоземную орбиту.
Ожидается, что первый, пока еще испытательный, полет ракета компании Безоса проведет в этом году. В случае удачного дебюта Blue Origin сделают шаг вперед в гонке с чрезвычайно сильными игроками: не только компанией Илона Маска SpaceX, но и ветеранами аэрокосмической индустрии — корпорациями Lockheed Martin, Boeing и Northtrop Grumman.
Луна-25Осенью 2021 к запуску готовится аппарат «Луна-25» — первый из серии российских запусков к спутнику Земли.
Российские инженеры создают его с расчетом на то, что посадочный аппарат сможет осуществить не только исследования поверхности Луны, но выбор площадок для будущих миссий.
Выбрать место для посадки модулей предстоит и орбитальному аппарату «Луна-26», который должен выйти на лунную орбиту не раньше 2024 года. Вслед за ним «Роскосмос» планирует отправить тяжелый посадочный аппарат «Луну-27» и, наконец, «Луну-28». Запуск последнего аппарата, который будет способен вернуться с Луны на Землю, станет генеральной репетицией перед ожидаемым полетом российских космонавтов на Луну.
Все эти проекты (включая «Луну-29», спуск на поверхность российского лунохода) рассчитаны на срок до 2030 года. Пилотируемый запуск, как надеется «Роскосмос», произойдет уже в следующем десятилетии.
ELSA-dКак это ни парадоксально, но не все запуски 2021 года увеличат число аппаратов на орбите. Запуск японского аппарата, который планируется в марте с «Байконура», призван это количество уменьшить.
При помощи двух аппаратов весом 175 и 17 кг, оснащенных магнитами, японская компания Astroscale Holdings планирует протестировать сбор частей спутников и обломков ракет. Если тест пройдет удачно, технологию можно будет использовать для масштабной уборки околоземной орбиты.
Ученые и инженеры уже давно говорят о растущей угрозе космического мусора, концентрация которого на орбите заставляет вносить коррективы в запуски.
В этом году в журнале Acta Astronautica было опубликовано исследование, авторами которого выступили ученые из 13 стран. Они выделили 50 наиболее опасных объектов на орбите, подчеркнув, что их устранение необходимо для безопасного использования околоземного космического пространства.
GISMETEO.RU: Как безопасно и надёжно добраться с Земли на Марс и обратно? — Наука и космос
Есть несколько важных проблем, которые нужно решить, прежде чем начнётся любое путешествие на Марс и обратно. Двумя основными игроками являются NASA и SpaceX, которые тесно сотрудничают между собой во время миссий на Международную космическую станцию, но имеют разные взгляды на то, как будет выглядеть полёт экипажа на Красную планету.
Статью подготовили специалисты портала Inverse.com.
Размер всё же имеет значениеСамая большая проблема — это масса полезной нагрузки (космический корабль, люди, топливо, припасы и прочее), необходимой для миссии. Мы до сих пор говорим о запуске чего-либо в космос, как о запуске на вес золота. Масса полезной нагрузки обычно составляет лишь небольшой процент от общей массы ракеты-носителя. Например, ракета «Сатурн V», которая запустила «Аполлон-11» на Луну, весила 3000 тонн. Но она смогла отправить только 140 тонн, что составляет 5 % от изначальной стартовой массы, на низкую околоземную орбиту и 50 тонн (2 % от стартовой массы) на Луну.
Масса ограничивает не только размер космического корабля, но и его возможности в космосе. Каждый манёвр требует топливных затрат для запуска ракетных двигателей, кроме того, это топливо на сегодняшний день должно быть доставлено в космос на космическом корабле. Между тем, план SpaceX состоит в том, чтобы его корабль Starship с экипажем заправлялся в космосе с помощью отдельно запускаемого топливозаправщика. Это означает, что на орбиту можно вывести гораздо больше топлива, чем за один запуск.
Starship © SpaceXВопросы, связанные со временемЕще одна проблема, тесно связанная с топливом, — это время. Миссии, которые отправляют космические корабли без экипажа ко внешним планетам, часто проходят сложные траектории вокруг Солнца. Они используют так называемые гравитационные манёвры, чтобы эффективно летать на разные планеты и набирать достаточно ресурсов для достижения своей цели. Безусловно, такие манёвры экономят много топлива, но это может привести к миссиям, на выполнение которых уйдут годы. Ясно, что люди не хотят такого исхода событий.
И Земля, и Марс имеют практически круговые орбиты, и манёвр, известный как «переход Гомана» (Hohmann transfer), является наиболее экономичным способом перемещения между двумя планетами. По сути, не вдаваясь в подробности, космическому кораблю требуется один импульс работы двигателя на разгон для входа на эллиптическую орбиту, называемую гомановской траекторией, для перехода от одной планеты к другой.
Перелет по гомановской траектории между Землёй и Марсом занимает около 259 дней (от восьми до девяти месяцев) и возможен только каждые два года (и то приблизительно) из-за разных орбит Земли и Марса вокруг Солнца. Космический корабль может достичь Марса за более короткое время (SpaceX заявляет, что им удастся это сделать за шесть месяцев), но это потребует гораздо больше топлива.
Безопасная посадкаПредположим, наш космический корабль вместе с экипажем попадет на Марс. Следующая задача — безопасное приземление. При посадке на Землю для замедления своей скорости космический корабль может использовать сопротивление, возникающее при взаимодействии с атмосферой. Это позволит аппарату безопасно приземлиться на поверхность Земли (при условии, что он выдержит соответствующий нагрев). Однако атмосфера на Марсе примерно в 100 раз тоньше, чем на Земле, а значит, мы имеем меньший потенциал лобового сопротивления, поэтому безопасную посадку без какой-либо помощи совершить невозможно.
Некоторые миссии для приземления использовали специальные подушки безопасности, например миссия NASA Pathfinder, в то время как другие использовали мощность двигателей (миссия NASA Phoenix). Последний пример, опять же, требует больше топливных затрат.
Какая всё-таки она — жизнь на Марсе?Марсианский день длится 24 часа 37 минут, но на этом сходство с Землёй заканчивается. Тонкая атмосфера Марса означает, что планета не может удерживать тепло так же хорошо, как Земля, поэтому жизнь на Марсе характеризуется большими перепадами температуры в течение дня и ночи.
Максимальная температура +30 ℃, что звучит довольно приятно, однако минимальная температура составляет –140 ℃, в то время как средняя — 63 ℃ ниже нуля. Поэтому нам нужно очень избирательно подходить к выбору места проживания на Марсе и учиться справляться с крайне низкой температурой в ночное время.
Марсианская гравитация составляет 38 % от земной (вы почувствуете, что стали легче), но воздух в основном состоит из углекислого газа (CO₂) с несколькими процентами азота, поэтому дышать им невозможно. Поэтому также будет необходимо построить место с контролируемым климатом, чтобы жизнь на Красной планете стала возможной.
SpaceX планирует запустить несколько грузовых рейсов, включая критически важную инфраструктуру, такую как теплицы, солнечные батареи, а также ресурсы по производству топлива для миссий по возвращению на Землю. Жизнь на Марсе возможна, и на Земле уже проводилось несколько симуляционных испытаний, чтобы понять, как люди смогут справляться с такими условиями существования.
Марс © NASAОбратно на ЗемлюФинальная задача марсианской миссии — благополучно вернуть людей на Землю после длительного путешествия. «Аполлон-11» вошёл в атмосферу Земли со скоростью около 40 тысяч км/ч — это чуть ниже скорости, необходимой для ухода с орбиты Земли.
Космические аппараты, возвращающиеся с Марса, будут иметь скорости входа в атмосферу от 47 000 до 54 000 км/ч — в зависимости от орбиты, которая будет использована для прибытия на Землю. Аппараты могут замедляться на низкой орбите вокруг Земли примерно до 28 800 км/ч, прежде чем войдут в нашу атмосферу, но для этого им потребуется дополнительное топливо.
Необходимо учесть множество факторов, чтобы убедиться, что астронавтов не убьет перегрузкой и не сожжет чрезмерным нагревом.
Это лишь некоторые из проблем, с которыми сталкивается миссия на Марс. Людям нужно потратить ещё много времени и финансов, чтобы собрать воедино все нюансы, позволяющие успешно совершить полёт на Марс и обратно.
новые семь минут ужаса всего через семь дней / Блог компании Selectel / Хабр
Последние семь месяцев (цифра 7 просто преследует нас) новейший марсоход НАСА последовательно двигается к конечной точке своего путешествия. Высадка на Красную планету должна произойти уже через неделю — 18 февраля. Но пока что ровер находится в своем укрытии, все, что мы получили от марсохода за эти несколько месяцев — аудиозапись работы его охлаждающих насосов.
Спокойное продвижение к Марсу вскоре сменится бурной деятельностью — впереди аппарат ждет активный спуск и работа. Сначала нужно выйти на правильную орбиту, потом — опуститься на поверхность соседа Земли. И все это без возможности вмешательства человека. Разработчики проекта называют все это «семью минутами ужаса», поскольку спуск займет всего около 400 секунд, после чего марсоход окажется на поверхности в кратере Джезеро.
Кстати, 9 лет назад на Хабре публиковалась заметка с названием «Семь минут ужаса», и в ней речь шла о Кьюриосити, и спуске на Марс этого аппарата. А теперь у нас новый ровер, и мы снова ждем его спуска. И страшно и интересно одновременно. Плюс немножко есть чем гордиться — все же человечество здорово ускорилось в освоении околоземного космического пространства.
Для того, чтобы все прошло, как нужно, все системы аппарата и спусковой системы должны работать идеально. Так было раньше, и хотелось бы надеяться, что все будет аналогично сейчас. Ставки высоки, и давайте посмотрим, через что именно нужно будет пройти аппарату.
Помедленнее, пожалуйста
Для того, чтобы осознать сложность миссии в полном объеме, давайте оценим масштаб проблемы. Во время запуска аппарата в июле Марс и Земля находились на оптимальных позициях на своих орбитах. Специалисты рассчитали время запуска таким образом, чтобы марсоход пересек 480 миллионов километров между двумя планетами за кратчайшее время. При этом «Настойчивость» построен для специфической миссии, он направляется в определенную точку Красной планеты.
Кратер Джезеро, о котором говорилось выше — древнее ложе озера с диаметром в 40 км. Для человека 40 км — много, но для космического аппарата, пролетевшего миллионы километров, это практически ничто, меньше, чем точка. Но нужно не просто попасть в точку, а еще и в определенную ее часть. В одной из областей Джезеро есть место, которое определенно раньше было речной системой. Причем эта система образовалась уже на месте кратера, многие десятки тысяч лет река несла свои воды и разные вещества в озеро. Дельта реки располагается как раз в начале кратера. На Земле дельта практически любой реки просто-таки кишит жизнью. Ученые предполагают, что если на Марсе существовала в свое время жизнь, то ее следы нужно искать как раз в дельте. Марсоход собирается опуститься рядом с дельтой, избегая мест с валунами и вообще фрагментированной поверхностью.
Другая проблема — размер уже не кратера, а самого ровера. Как и предыдущая система, «Настойчивость» просто огромен (как для космического аппарата). Его длина составляет 3 метра, а масса превышает 1000 кг. Безопасно опустить такого гиганта очень сложно. Но, к счастью, раньше эту проблему уже решили, так что, будем надеяться, все получится и на этот раз. НАСА подготовило прекрасную анимацию фазы спуска миссии.
Все начинается с того, что посадочная капсула с ровером внутри отделяется от транспортной платформы с солнечными батареями и двигателями, которая доставила марсоход с Земли на Марс. В этот момент скорость системы составляет около 20 000 км/ч, так что сбросить скорость — крайне важно. Тепловой экран капсулы в это время будет защищать марсоход от нагрева — температура возрастет до более чем 1000 градусов Цельсия.
Финальный этап
Несмотря на разреженность, турбулентность здесь есть, так что роверу придется корректировать свою траекторию при помощи специального двигателя посадочной капсулы. Во время входа в атмосферу ровер замедлится до 1500 км/ч. На этой стадии раскрывается парашют из нейлона и кевлара.
Он раскрывается и наполняется «воздухом» всего за 500 мс, что еще сильнее замедляет ровер.Затем, на высоте около 2 км от поверхности, спускаемая капсула сбросит тепловой экран, скорость при этом снижается уже до 360 км/ч. Затем от капсулы отделяется финальная посадочная система «Небесный кран». Ровер закреплен на ней. Система оснащена набором из восьми реактивных посадочных двигателей, которые сначала обеспечат зависание платформы над поверхность Марса, а затем «Настойчивость» будет спущена на специальных тросах.
На стадии посадки колеса ровера выдвинутся в рабочее положение. Если процесс будет идти так, как нужно, то вертикальная скорость марсохода при опускании на поверхность планеты составит всего около 2 км/ч.
Если что-то пойдет не так, посадочный модуль сможет переместить марсоход в безопасное место. Затем он должен отделиться, причем так, чтобы не повредить сам ровер. «Небесный кран» будет уходить от места посадки аппарата под углом в 45 градусов, чтобы максимально увеличить расстояние между собой и ровером. Лететь платформа будет до тех пор, пока не закончится топливо в баках, после чего, как ожидают ученые, она упадет на поверхность Марса далеко за пределами кратера Джезеро.
Что потом?
Что касается «Настойчивости», то марсоход проведет тестовую проверку работоспособности своих систем и сообщит о результате диспетчерам. Они об этом узнают примерно через 11 минут после начала процесса посадки. Ну и уже после этого, если все системы работают нормально, ровер начнет основную миссию по изучению поверхности Красной планеты. Кстати, посадку аппарата мы сможем увидеть во всей красе и даже услышать благодаря большому количеству камер и микрофонов, которыми оснащен ровер. Правда, эти данные в силу узкого канала связи попадут на Землю лишь через несколько недель. Их обработают и только после этого представят миру.
Насколько точными должны быть расчеты для миссии подобной сложности — сложно представить. Вероятно, эта миссия одна из самых сложных, когда-либо выполненных человечеством.
С ней сравнима миссия «Кьюриосити», и если бы она не прошла гладко, то можно было бы сильно сомневаться в успехе текущего предприятия.
НАСА будет рассказывать о посадке на своем канале, так что не пропустите.
Как долго будем добираться до Марса?
Вопрос о том, сколько по времени займет поездка на Марс довольно интересен для многих, в особенности для тех авантюрных космических туристов, которые всерьез задумываются о подобном путешествии. Однако ответ на этот вопрос не так уж прост и однозначен. Для того, чтобы корректно на него ответить, следует учитывать слишком много факторов одновременно, начиная позицией планет и заканчивая технологиями, которые будут использованы для того, чтобы нас доставить к Красной Планете. Давайте остановимся на некоторых отдельных моментах.
Фотография была сделана в 2003 году, когда Марс был ближе всего к Земле почти за 60 000 лет. Фото было сделано камерами мощного космического телескопа «Хаббл», когда расстояние от Земли до Красной Планеты составляло всего 55 757 930 километров.
Напоминаем, что Марс является четвертой планетой от Солнца и второй ближайшей планетой от Земли. Это твердая планета, которая во многом имеет схожие с земле ландшафты, а в прошлом даже имела схожую с Землей атмосферу, которую Марс со временем утратил.
В теории, ближе всего к Земле Марс будет, когда Красная Планета максимально приблизится к Солнцу, а Земля будет дальше всего от нашего центрального светила. В этот момент планеты будут друг от друга на расстоянии 54,6 миллионов километров. Однако на нашем веку этого никогда не произойдет, а жаль, поскольку это значительно сократило бы время полета к Марсу и объем необходимого для этого топлива.
Самое больше расстояние от Земли до Марса составляет 401 миллион километров. Это слишком много и нам не преодолеть подобное расстояние в пилотируемом полете.
Следует принять во внимание, что свет путешествует в космическом пространстве со скоростью 299 792 км/с.
Во время максимального сближения свет путешествует от Марса до Земли за 182 секунды (почти 3 минуты). Во время максимальной отдаленности — за 1 342 секунды (немного больше 22 минут), а среднем свет будет доходить от Марса до Земли — за 751 секунды (12,5 минут).
В среднем, чтобы беспилотному космическому аппарату «Новые Горизонты» добраться до Марса, ему бы потребовалось в среднем 162 дня, но касательно пилотируемых миссий дела обстоят намного сложнее.
———-
После командировки каждый сотрудник должен предоставить отчет о проделанной работе, а также о финансовых затратах (питание, проживание и прочее). В случае потери чеков, их можно восстановить. Например, купить гостиничные чеки можно на сайте http://moskowchek.ru, подробно представлено описание тут. Все решается легко.
Поездка на Марс — NASA Mars
Крейсерская фаза начинается после отделения космического корабля от ракеты, вскоре после запуска. Космический корабль покидает Землю со скоростью около 24 600 миль в час (около 39 600 км в час). Путешествие к Марсу займет около семи месяцев и около 480 миллионов километров. Во время этого путешествия у инженеров есть несколько возможностей отрегулировать траекторию полета космического корабля, чтобы убедиться, что его скорость и направление оптимальны для прибытия в кратер Джезеро на Марсе. Первое изменение траектории полета космического корабля происходит примерно через 15 дней после запуска.
Отследить полет космического корабля
Взгляд на настойчивость : Получите «живой взгляд» на космический корабль «Марс 2020» в полете с помощью этой интерактивной визуализации, основанной на реальных данных. Посмотреть полный опыт ›Путешествие на Марс
Инженеры на Земле внимательно следят за миссией во время круиза. Основные виды деятельности включают:- Проверка работоспособности и технического обслуживания космических аппаратов
- Контроль и калибровка космического корабля и его бортовых подсистем и приборов
- Выполнение поворотов с коррекцией ориентации (легкие повороты, чтобы антенна была направлена на Землю для связи, а солнечные панели были направлены на Солнце для питания)
- Выполнение навигационных мероприятий, таких как маневры по коррекции траектории, для определения и корректировки траектории полета и обучения штурманов перед входом в атмосферу. Последние три корректирующих маневра запланированы во время захода на посадку.
- Подготовка к входу, спуску и приземлению (EDL) и наземным операциям, процесс, который включает в себя проверку связи, включая средства связи, которые будут использоваться во время EDL.
Последние три корректирующих маневра запланированы во время захода на посадку.Миссия приурочена к запуску, когда Земля и Марс находятся в удобном положении относительно друг друга для посадки на Марс. То есть в это время требуется меньше энергии, чтобы добраться до Марса, по сравнению с другими временами, когда Земля и Марс находятся в разных положениях на своих орбитах.Поскольку Земля и Марс вращаются вокруг Солнца с разной скоростью и расстоянием примерно раз в 26 месяцев, они выравниваются таким образом, чтобы обеспечить наиболее энергоэффективное путешествие на Марс.
Путь стойкости к Марсу
Иллюстрация маршрута, по которому космический корабль «Марс 2020 / Настойчивость» добирается до Марса.
Путь к Марсу «Настойчивость» : иллюстрация маршрута, по которому космический корабль «Марс 2020 / Настойчивость» добирается до Марса. Полное изображение и подпись ›Точная настройка траектории полета к Марсу
Во время крейсерского этапа у инженеров есть пять возможностей (плюс один запасной маневр и один маневр на случай непредвиденных обстоятельств) для корректировки траектории полета.Во время этих маневров по коррекции траектории инженеры вычисляют местоположение космического корабля и приказывают восьми двигателям на крейсерском этапе срабатывать в течение определенного времени, необходимого для корректировки траектории.
Маневры очень важны, потому что годы тщательного планирования привели к выбору кратера Джезеро в качестве места посадки на Марсе, а точная настройка траектории полета гарантирует, что космический корабль войдет в атмосферу Марса в нужном месте, чтобы приземлиться внутри кратера Джезеро. .
Последние 45 дней до посадки составляют фазу захода на посадку.Этот этап в первую очередь включает навигационные действия и подготовку космического корабля к входу, спуску и посадке.
В этом случае при необходимости могут быть выполнены три последних маневра коррекции траектории.
Сколько времени понадобилось марсоходу Perseverance, чтобы достичь марсианского кратера Езеро?
Роботизированный марсоход Perseverance NASA стоимостью 2,7 миллиарда долларов благополучно приземлился на поверхность Марса на дно огромного кратера после взрыва с базы ВВС на мысе Канаверал в прошлом году.Это первая остановка Perseverance в поисках свидетельств древней микробной жизни на Красной планете.
Также читают | Почему марсоход получил название «Настойчивость»? Откуда настойчивость получила свое название?
Сколько времени понадобилось марсоходу Perseverance, чтобы достичь Марса?
Поездка на Марс обычно занимает около семи месяцев, что немного дольше, чем время пребывания астронавтов на Международной космической станции. Однако точная продолжительность каждого путешествия зависит от положения планет, а также от того, когда путешествие было начато.Расстояние между Землей и Марсом постоянно меняется, когда они движутся вокруг Солнца, и время, необходимое для путешествия, может варьироваться от шести до восьми месяцев.
В случае с Perseverance марсоход приземлился на поверхности Марса почти через семь месяцев после запуска с базы ВВС на мысе Канаверал 30 июля 2020 года.
Также читают | Марсоход в прямом эфире: как посмотреть, как настойчиво приземляется на марсианской местности?
Около 15:48 по восточному времени Настойчивость достигла вершины марсианской атмосферы, что подтвердили диспетчеры Лаборатории реактивного движения НАСА.В этот момент марсоход двигался со скоростью более 12 000 миль в час и наконец приземлился на поверхности Марса в 15:55. ET. НАСА также поделилось первыми изображениями, сделанными Perseverance после исторической посадки на Марс.
youtube.com/embed/LuITORqYgoE?rel=0″ tabindex=»-1″/>
Также читают | Что случилось с Spirit Rover? Будет ли марсоход в 2021 году работать?
Робот-исследователь Perseverance также доставил на Красную планету небольшой вертолет, получивший название «Изобретательность».Это небольшой дрон, который агентство будет использовать для первого полета на другую планету. Марсоход также доставил на Марс ряд научных инструментов и оборудования, которые помогут предложить расширенные возможности для миссии.
Марсоход Perseverance стал третьим роботом-исследователем, совершившим посадку на Марс в феврале 2021 года. Несколько дней назад на орбиту Красной планеты вышли спутники Объединенных Арабских Эмиратов Hope и китайский Tianwen-1. Зонд Объединенных Арабских Эмиратов «Надежда» был первой межпланетной миссией арабского мира и, таким образом, знаменательным событием для страны.Китайский Tianwen-1 также стал первой независимой межпланетной миссией страны.
Также читают | Семь минут ужаса: что это такое и почему эти семь минут будут ужасными?
Изображение предоставлено: НАСА
.Сколько времени нужно, чтобы добраться до Марса?
Элон Маск нацелен на переправку одного миллиона человек на Марс к 2050 году.
Генеральный директор SpaceX даже планирует, что люди будут жить на планете в стеклянных куполах, но многие люди все еще задаются вопросом, сколько времени потребуется, чтобы добраться туда, и пригоден ли Марс для жизни?
Сколько времени нужно, чтобы добраться до Марса?
Между Землей и Марсом огромное расстояние, а это значит, что любое путешествие на красную планету займет очень много времени.
Это усложняется тем фактом, что расстояние постоянно меняется, когда две планеты вращаются вокруг Солнца.
Самое близкое расстояние между Землей и Марсом составляет 33,9 миллиона миль — это в 9800 раз больше расстояния между Лондоном и Нью-Йорком.
Это действительно редкость: более полезное расстояние — это среднее значение, которое составляет 140 миллионов миль.
Ученые на Земле уже запустили целую группу космических кораблей на Марс (или около него), поэтому у нас есть приблизительное представление о том, как на это уходит много времени с современными технологиями.
Исторически сложилось так, что путешествие длилось от 128 до 333 дней — по общему признанию, огромный промежуток времени для людей, чтобы оказаться на борту тесного космического корабля.
Кто-нибудь был на Марсе?
Ни один человек никогда не ступал на Марс.
Советы впервые начали отправлять на Марс беспилотные космические зонды в 1960-х годах.
Первым успешным космическим зондом, вышедшим на орбиту Марса, стал Mariner 4. НАСА.
Это произошло в 1965 году. Советские зонды приземлились на поверхность Красной планеты в 1971 году.
С тех пор для исследования Марса было отправлено множество космических кораблей, но нам придется подождать еще немного, пока не будет отправлен человек.
В этом году ОАЭ, Китай и США проводят исследовательские миссии на Красном самолете 08
НАСА однажды раскрыло цель отправить человека на Марс к 2037 году.
Какова возможность жизни на Марсе
В настоящее время не найдено никаких веских доказательств существования жизни на Марсе в прошлом или настоящем.
Это не значит, что ученые не смотрят.
Есть свидетельства того, что на сухой планете когда-то была поверхностная вода и, возможно, условия для жизни.
Однако то, что планета имеет пригодные для жизни условия, не означает автоматически, что на ней была или есть жизнь.
Подходит ли Марс для жизни?
1
Людям, возможно, придется жить в куполах, если они колонизировали планету Фото: Space XМарс — вторая по пригодности для жизни планета в нашей Солнечной системе, после Земли, конечно.
Он не слишком жаркий или холодный, и считается, что он обладает достаточной силой тяжести, чтобы человеческое тело могло адаптироваться.
Однако в атмосфере нет свободного кислорода, поэтому люди не могли бы дышать, если бы у них не было собственного кислорода.
Людям также необходимо носить скафандр.
Почва токсична, воды мало, и вам понадобится защита от радиации и холода.
Любая жизнь, которая у нас есть на Земле, должна быть в какой-то форме защитного пузыря, если она хочет выжить на Марсе.
Некоторые ученые думают, что мы можем изменить атмосферу планеты, чтобы она стала более пригодной для жизни.
В каком году люди отправятся на Марс?
Мы не знаем наверняка, в каком году люди высадятся на Марсе.
НАСА планирует отправить мужчину и первую женщину на Луну в 2024 году.
После этой миссии Красная планета будет на повестке дня, и, по текущим оценкам, мы сможем увидеть человека на Марсе где-то в 2030-х годах.
Илон Маск ранее заявлял, что хотел бы отправить человеческий экипаж на Марс в течение следующего десятилетия.
Факты о Марсе
Вот что вам нужно знать о красной планете…
- Марс — четвертая планета от Солнца
- Назван в честь римского бога войны
- Земля Марса очень похожа на Землю, но из-за разницы в гравитации вы можете прыгнуть там в три раза выше, чем здесь.
- Марс гористый, и в нем находится самая высокая гора в Солнечной системе под названием Олимп, гора в три раза выше, чем Эверест .
- Марс считается второй наиболее обитаемой планетой после Земли
- За 687 земных дней планете обращается вокруг Солнца
- На данный момент на Марс было выполнено 39 миссий, но только 16 из них были успешными
Мы платим за ваши истории! У вас есть история для новостной команды The Sun Online? Напишите нам по адресу tips @ the-sun.co.uk или по телефону 0207 782 4368. Мы платим и за видео. Щелкните здесь, чтобы загрузить свой.
Основные моменты успешной посадки НАСА на Марс
Вот что вам нужно знать:
Команда марсохода Perseverance отпраздновала успешную посадку космического корабля в Лаборатории реактивного движения НАСА в Пасадене, Калифорния, в четверг. Фото … Билл Ингаллс / НАСА, через Agence France-Presse — Getty ImagesНАСА в четверг высадило на Марс новый роботизированный вездеход. Это самая амбициозная попытка за последние десятилетия напрямую изучить, была ли когда-либо жизнь на красной планете.
В то время как агентство выполняло другие миссии на Марсе, робот-исследователь Perseverance стоимостью 2,7 миллиарда долларов обладает сложным набором научных инструментов, которые откроют передовые возможности для поиска жизни за пределами нашей планеты.
Настойчивость была третьим роботом-посетителем с Земли, прибывшим на красную планету в этом месяце. На прошлой неделе два других космических корабля, Hope из Объединенных Арабских Эмиратов и Tianwen-1 из Китая, вышли на орбиту Марса.
Но космический корабль НАСА не вышел на орбиту первым.Вместо этого он прыгнул по прямому пути к поверхности.
В 15:48 По восточному времени, диспетчеры центра управления миссией в Лаборатории реактивного движения НАСА недалеко от Пасадены, Калифорния, получили сообщение от Персеверанс, что он вошел в верхнюю часть марсианской атмосферы со скоростью более 12 000 миль в час. Космический корабль начинал маневры приземления, которые должны были привести его к мягкой остановке всего за семь полных беспокойства минут.
Perseverance опубликовал два изображения после успешной посадки в четверг.Кредит … NASA TV Второе из двух изображений, отправленных Perseverance с поверхности Марса. Кредит … NASA TVВсе, что мог сделать любой на Земле, — это смотреть и надеяться, что Perseverance работает так, как задумано. На Марсе судьба марсохода была уже решена.
Марс в настоящее время находится в 126 миллионах миль от Земли.
Радиосигналам, движущимся со скоростью света, требуется более 11 минут, чтобы добраться оттуда до сюда. Это означает, что когда сообщение о начале посадки достигло Земли, марсоход уже находился на Марсе четыре минуты.Единственная неуверенность заключалась в том, безопасно ли он там целым или разбился на множество частей, еще один кратер, созданный руками человека на поверхности Марса.
Атмосфера в операционном центре НАСА — более разреженная, чем предыдущие приземления на Марс из-за мер предосторожности, необходимых в связи с пандемией коронавируса — была задумчиво тихой, прерываемой аплодисментами, поскольку конкретные события развивались без проблем.
Периодически сообщалось о продвижении космического корабля в атмосфере: о замедлении и нагреве, когда он рассекал разреженный марсианский воздух, о развертывании огромного парашюта, хотя он все еще оставался сверхзвуковой по скорости, о сбрасывании теплового экрана марсохода и т. Д. что его камеры могут перемещаться к месту назначения и запускать ракетные двигатели, чтобы еще больше замедлить его снижение.
На последнем этапе марсоход опускали на конце кабеля под реактивный ранец с ракетным двигателем, пока он не коснулся поверхности.
В 15:55 аплодисменты разразились в диспетчерской с объявлением, что на поверхности Настойчивость осталась нетронутой. «Приземление подтверждено», — сказал Свати Мохан, инженер, который комментировал спуск.
За последние 20 лет НАСА постепенно задавало более сложные вопросы о Марсе. Во-первых, мантра была «Следуй по воде», поскольку именно там когда-то могла быть жизнь.С гигантскими каньонами, извилистыми речными руслами и признаками высохших озер стало ясно, что в прошлом вода текла по Марсу, хотя сегодня планета холодная и сухая.
Пункт назначения Perseverance — кратер Езеро. Марсоход исследует дельту реки, которая когда-то впадала в озеро, заполнившее кратер. Груды донных отложений — многообещающее место, где до сих пор могут сохраняться ископаемые химические признаки древних марсианских микробов.
Вертолет Ingenuity
Четырехфунтовый самолет будет связываться с марсоходом Perseverance по беспроводной сети.
Лезвия
Четыре лезвия из углеродного волокна будут вращаться со скоростью около 2400 об / мин.
Мощность
Источник питания на основе плутония будет заряжать батареи марсохода.
МАЧТА
Инструменты снимают видео, панорамы и фотографии. Лазер будет изучать химию марсианских горных пород.
PiXl
Определит химические элементы в поисках признаков прошлой жизни на Марсе.
Антенна
Передаст данные прямо на Землю.
Роботизированная рука
Турель со множеством инструментов прикреплена к 7-футовой роботизированной руке. Бур будет извлекать образцы из марсианских горных пород. Устройство Sherloc идентифицирует молекулы и минералы для обнаружения потенциальных биосигнатур с помощью камеры Watson.
Perseverance Rover
Марсоход весом 2200 фунтов будет исследовать кратер Джезеро. Он имеет алюминиевые колеса и систему подвески для преодоления препятствий.
Вертолет Ingenuity
Дрон будет связываться с марсоходом по беспроводной сети.
Мощность
Источник питания на основе плутония будет заряжать батареи марсохода.
МАЧТА
Инструменты снимают видео, панорамы и фотографии. Лазер будет изучать химию марсианских горных пород.
PiXl
Определит химические элементы в поисках признаков прошлой жизни на Марсе.
Роботизированная рука
Турель со множеством инструментов прикреплена к 7-футовой роботизированной руке.Бур будет извлекать образцы из марсианских горных пород. Устройство Sherloc идентифицирует молекулы и минералы для обнаружения потенциальных биосигнатур с помощью камеры Watson.
Perseverance Rover
Марсоход весом 2200 фунтов будет исследовать кратер Джезеро. Он имеет алюминиевые колеса и систему подвески для преодоления препятствий.
Роботизированная рука
Турель со множеством инструментов прикреплена к 7-футовой роботизированной руке.Бур будет извлекать образцы из марсианских горных пород. Устройство Sherloc идентифицирует молекулы и минералы для обнаружения потенциальных биосигнатур с помощью камеры Watson. PiXl будет идентифицировать химические элементы, чтобы искать признаки прошлой жизни на Марсе.
Марсоход во многом имеет такую же конструкцию, что и марсоход Curiosity, который сейчас изучает кратер Гейла. Но у него другой набор инструментов, включая сложные камеры, лазеры, которые могут анализировать химический состав горных пород, и георадар.Испытания этих инструментов на Земле продемонстрировали возможности обнаружения сохранившихся следов прошлой жизни.
Миссия также соберет серию образцов горных пород и грязи, которые будут собраны будущей миссией на Марс и в конечном итоге доставлены на Землю.
Видео Анимационный фильм, изображающий испытательный полет вертолета НАСА «Изобретательность» на Марсе. Видео NASA / JPL-CaltechНовый марсоход НАСА несет четырехфунтовый вертолет под названием Ingenuity, который попытается осуществить то, чего никогда раньше не делали: первый управляемый полет в другой мир нашей Солнечной системы.
Полет на Марс — дело нетривиальное. Здесь не так много воздуха, на который можно было бы давить для создания подъемной силы. На поверхности Марса плотность атмосферы составляет всего 1/100 плотности Земли. Меньшая сила тяжести — треть того, что вы здесь чувствуете — помогает подняться в воздух. Но взлет с поверхности Марса эквивалентен полету через воздух, такой же тонкий, как то, что можно было бы найти на высоте 100 000 футов на Земле. Ни один наземный вертолет никогда не летал на такой высоте, а это более чем в два раза превышает высоту, на которой обычно летают лайнеры.
Инженеры НАСА использовали ряд материалов и достижений компьютерных технологий для решения ряда этих проблем. Примерно через два месяца после приземления Perseverance выпадет из вертолета с брюха, а Ingenuity выполнит серию из пяти испытательных полетов увеличивающейся продолжительности.
Если испытания пройдут успешно, это может проложить путь для будущих более крупных Marscopters. Возможность использования роботов-летчиков может значительно расширить возможности космического агентства по более детальному изучению марсианского ландшафта, как это произошло с переходом от стационарных посадочных устройств к марсоходам в предыдущие десятилетия.
Концептуальная модель орбитального контейнера для образцов НАСА, в котором будут храниться трубы с марсианской горной породой и образцами почвы, которые будут возвращены на Землю. Кредит … НАСА / Лаборатория реактивного движения-КалтехОтправьте роботизированный космический корабль на Марс, возьмите несколько камней и грязи и вернуть их на Землю.
Насколько это может быть сложно?
Это больше похоже на представление в межпланетном цирке, чем вы можете себе представить, но НАСА и Европейское космическое агентство думают, что сейчас самое время, когда они наконец могут выполнить эту сложную хореографию, перебрасывая камни с одного космического корабля на другой, прежде чем образцы наконец приземлятся. Земля в 2031 году.
Одна из ключевых задач Perseverance — пробурить до 39 кернов породы. Каждый образец камня и грязи весом около половины унции будет запечатан в сверхчистой металлической трубке размером с сигару, и Настойчивость должна бросить каждую трубку обратно на поверхность.
Согласно текущим планам, образцы будут ждать на морозе, пока марсоход продолжит исследования кратера Езеро.
Два космических корабля отправятся на Марс в 2026 году в рамках миссии по возвращению камней.
Художественная концепция предлагаемого аппарата для восхождения на Марс, слева, высвобождая контейнер с образцом высоко над поверхностью Марса.Кредит … NASA / JPL-Caltech One будет спускаемым аппаратом, построенным НАСА, который станет самым тяжелым аппаратом, когда-либо поднимавшимся на поверхность Марса. Он будет нести построенный европейцами марсоход для сбора образцов горных пород и небольшую ракету, которая выведет камни на орбиту вокруг Марса.
Он прибудет в августе 2028 года, и марсоход совершит рывок, чтобы собрать хотя бы некоторые образцы горных пород, вернуть их и передать их на посадочный модуль для запуска с Марса.
Над Марсом контейнер для образцов размером с футбольный мяч будет ждать орбитальный аппарат Earth Return Orbiter, построенный Европейским космическим агентством.Если он успешно захватит контейнер, орбитальный аппарат отправится с Марса. По мере приближения к Земле он выбрасывает образцы, которые приземляются в пустыне Юты.
Ожидается, что эта миссия будет стоить несколько миллиардов долларов, но это долгожданная цель марсианских ученых — внимательно изучить горные породы и посмотреть, распознают ли они, существовала ли когда-то жизнь на Марсе.
«Чтобы по-настоящему разобраться в некоторых действительно интригующих вопросах на уровне деталей, нам нужно проанализировать доказательства на молекулярном уровне и попытаться извлечь информацию из очень, очень старого материала», — сказал Джеймс Ватцин, директор программа исследования Марса в НАСА, говорится в интервью в 2020 году.«А для этого нужен целый набор инструментов, который был явно слишком велик, чтобы его можно было сжать и отправить на другую планету».
Художественный концепт марсохода Perseverance, спускающегося в марсианской атмосфере на поверхность. Сотни критических событий должны были быть выполнены безупречно и точно в срок, чтобы марсоход мог безопасно приземлиться. Кредит … NASA / JPL-CaltechКороче говоря, Perseverance пришлось снизить скорость с более чем 12 000 миль в час до полной остановки, в течение чего НАСА называет «семью минутами ужаса» период от входа марсохода в атмосферу до его приземления.Шансов на переделку не было. Путь Настойчивости пересекался с поверхностью Марса. Единственный вопрос заключался в том, остался ли марсоход целым, готовым начать свою миссию, или разлетелся на множество частей.
Тонкая атмосфера Марса добавляет несколько уровней сложности. Космическому кораблю нужен тепловой экран, потому что сжатие молекул воздуха нагревает его нижнюю часть до тысяч градусов.
Но не хватает трения, чтобы замедлить его для плавного приземления с помощью одних лишь парашютов.
Космический корабль должен был справиться с посадкой самостоятельно. Радиосигнал переходит с Марса на Землю за 11 минут. Это означает, что если что-то пойдет не так, то к тому времени, когда люди из оперативного центра НАСА получат известие, будет уже слишком поздно.
«Все должно происходить автономно, — сказал Мэтт Уоллес, заместитель руководителя проекта.«Настойчивость действительно должна самостоятельно пробиваться на поверхность. Это что-то вроде управляемой разборки космического корабля ».
Во-первых, контейнер в форме капсулы, удерживающий марсоход, отделенный от части космического корабля, называемой маршевой ступенью. В этом разделе находились системы, необходимые для путешествия на расстояние 300 миллионов миль от Земли до Марса, но бесполезные для прохождения через атмосферу Марса.
Примерно через 80 секунд после входа в атмосферу космический корабль испытал пиковые температуры, при этом тепловой экран на дне капсулы достиг 2370 градусов по Фаренгейту.Внутри капсулы намного меньше тостов — примерно комнатной температуры. По мере того как воздух становился плотнее, космический корабль продолжал замедляться.
Маленькие двигатели на верхней части капсулы срабатывали, чтобы изменить угол и направление ее снижения и удерживать курс на место приземления.
На высоте около семи миль, через четыре минуты после входа в атмосферу, капсула двигалась со скоростью менее 1000 миль в час. Затем он развернул огромный парашют более 70 футов в диаметре.
Затем космический корабль сбросил тепловой экран, позволяя камерам и другим приборам фиксировать местность внизу и определять его положение.
Даже с огромным парашютом космический корабль все еще падал со скоростью около 200 миль в час.
Следующим важным шагом стал маневр небесного крана. Верх капсулы, называемый кожухом, был отпущен и уносится парашютом. Осталось две части космического корабля. Вершина была ступенью спуска — по сути, реактивный ранец с ракетным двигателем, несущий под собой марсоход.Сработали двигатели спускаемой ступени, управляя первым, чтобы избежать столкновения с затвором и парашютом. Затем двигатели замедлили спуск до менее чем двух миль в час.
На высоте примерно 66 футов над поверхностью марсоход был спущен на тросах. Этап спуска продолжался до тех пор, пока колеса марсохода не коснулись земли. Затем кабели были перерезаны, и спускаемая ступень улетела и рухнула на безопасном расстоянии от марсохода.
Члены команды марсохода НАСА «Настойчивость» в управлении полетом в Лаборатории реактивного движения в Калифорнии в четверг.Кредит … Билл Ингаллс / НАСА, через Associated PressНАСА уже делало это раньше. Марсоход Curiosity, который в настоящее время находится на Марсе, успешно использовал ту же систему посадки в 2012 году.
Perseverance использовала более прочные парашюты и более точную систему навигации. Инженеры НАСА говорят, что они пытались сделать все возможное, чтобы повысить шансы на то, что все будет работать, хотя они никогда не узнают, вычислили ли они все непредвиденные обстоятельства, пока приземление не увенчается успехом.
«На самом деле мы никогда не придумали хороший способ расчета вероятности успеха», — сказал г-н.Уоллес, заместитель руководителя проекта.
За десятилетия НАСА успешно совершило восемь из девяти попыток приземления на Марс. Единственным отказом был Mars Polar Lander в 1999 году. (Два зонда размером с баскетбольный мяч, которые использовались в этой миссии, которые были выпущены во время спуска и предназначены для защиты от столкновений, также не работали.)
Изображение, сделанное зондом Hope Объединенных Арабских Эмиратов. 10 февраля на подходе к Марсу. Фото … Космический центр Мохаммеда бин Рашида / Космическое агентство ОАЭ, через Associated Press Марсоход НАСА стал третьим космическим кораблем, прибывшим на красную планету в этом месяце.
Еще два робота-зонда, построенные Объединенными Арабскими Эмиратами и Китаем, вышли на орбиту в прошлом месяце. Все три космических корабля были запущены в июле 2020 года с целью воспользоваться периодом каждые два года, когда путешествие между Землей и Марсом короче обычного.
Первым новым посетителем Марса был Хоуп, роботизированный зонд из Объединенных Арабских Эмиратов, отправленный на Марс прошлым летом японской ракетой. Космический корабль был построен в Лаборатории атмосферной и космической физики Университета Колорадо, а эмиратские инженеры и ученые работали в тесном сотрудничестве с американскими коллегами.
До прошлого года в рамках малой космической программы Объединенных Арабских Эмиратов были созданы только спутники наблюдения Земли и один астронавт отправился на короткое время на борт Международной космической станции. Его орбитальный аппарат на Марсе расширил амбиции программы с долгосрочной целью — вдохновить больше эмиратцев на карьеру в области науки и технологий.
Но космический корабль «Надежда» также поможет планетологам на Земле. Во время своей миссии продолжительностью не менее двух лет он будет собирать данные о том, как пыльные бури и другие погодные условия у поверхности влияют на скорость, с которой марсианский воздух проникает в космическое пространство.Это могло бы помочь в дальнейшем понимании того, как Марс, мир, на поверхности которого была проточная вода в первые дни существования Солнечной системы, превратился в холодный и, казалось бы, безжизненный мир, каким он является сегодня.
Космический корабль вышел на орбиту 9 февраля. В воскресенье Эмирейтс опубликовала прямое изображение Марса, сделанное Хоуп на расстоянии около 15 000 миль 10 февраля. Половина ржавого мира появляется из тени. , открывая некоторые из гигантских марсианских вулканов, в том числе Олимп-Монс, самый большой вулкан в Солнечной системе, а также ледяной регион на его северном полюсе.
Видеокамеры на китайском космическом корабле Tianwen-1 запечатлели Марс, когда он начал вращаться вокруг красной планеты.
Видео от CNSAНезависимо от того, приземлится ли Perseverance в четверг или нет, это не единственный космический корабль, который в этом году попытается приземлиться на Марсе целым и невредимым.
Китай стал второй страной, прибывшей на Марс в этом месяце, выйдя на орбиту 10 февраля со своим космическим кораблем Tianwen-1. Китайская программа исследования Луны достигла многого за последнее десятилетие, и путешествие Тяньвэнь стало первым успешным путешествием страны на другую планету в нашей солнечной системе.
Видео, опубликованное космическим агентством Китая на прошлой неделе, показывает красную планету, когда Тяньвэнь-1 выходит на орбиту. В размытых цветах камеры космического корабля запечатлели марсианскую дымку и некоторые особенности поверхности планеты, когда пролетал зонд.
Китай теперь настроил орбиту Тяньвэнь-1 так, чтобы она проходила над полюсами планеты, аналогично орбитам, используемым некоторыми НАСА и европейскими космическими аппаратами для научных наблюдений за поверхностью. Он начнет подготовку к выпуску посадочного модуля и робота-вездехода, которые направятся на поверхность.Китай заявил, что эта попытка приземления произойдет в мае или июне. Его пункт назначения — Утопия Планиция, большой ударный бассейн на поверхности красной планеты. После успешной посадки — если это произойдет — космическое агентство Китая планирует объявить название марсохода.
На красной планете становится уже тесно.
Помимо вновь прибывших, еще шесть орбитальных аппаратов в настоящее время изучают планету из космоса. Три из них были отправлены туда НАСА: Mars Odyssey, запущенный в 2001 году, Mars Reconnaissance Orbiter, запущенный в 2005 году, и MAVEN, который покинул Землю в 2013 году.
Европа имеет на орбите два космических корабля. Его орбитальный аппарат Mars Express был запущен в 2003 году, а орбитальный аппарат ExoMars Trace Gas Orbiter был запущен в 2016 году и используется совместно с космической программой России.
Индия управляет шестым космическим кораблем, Mars Orbiter Mission, также известным как Mangalyaan, который был запущен в 2013 году.
В настоящее время на Земле работают две американские миссии. Curiosity бродит с 2012 года. К нему присоединилась компания InSight, которая с 2018 года изучает маршеты и другие внутренние свойства красной планеты.Другая американская миссия, марсоход Opportunity, истекла в 2019 году, когда из-за пыльной бури он потерял мощность.
Работа над солнцезащитным экраном космического телескопа Джеймса Уэбба на объекте Northrop Grumman в Редондо-Бич, Калифорния. Фото… Крис Ганн / НАСАХотя Марс является основным событием в календаре НАСА в этом году, у него есть много других интересных миссий, запланированных на месяцы приходить. В то время как некоторые из них могут упасть до 2022 года по разным причинам, другие, скорее всего, откажутся от своих стартовых площадок в этом году.
Запуск космического телескопа Джеймса Уэбба, фактически преемника телескопа Хаббла, потенциально является самой важной научной миссией НАСА в этом году.Его откладывали на долгие годы из-за технических проблем и затрат на монтаж. НАСА, астрономы и планетологи всего мира с нетерпением ждут, когда он заработает в конце октября.
У НАСА также есть несколько миссий на Луну, которые могут произойти в этом году.
Первым шагом на пути к возвращению астронавтов на поверхность Луны в конце этого десятилетия станет испытательный полет без экипажа массивной космической системы запуска, созданной для будущих американских запусков дальнего космоса.Ракета столкнулась с многочисленными задержками и затратами на запуски воздушного шара, но НАСА все еще планирует путешествие, известное как Artemis-1, которое отправит Orion, капсулу для астронавтов, вокруг Луны и обратно на Землю. Запуск этой миссии будет зависеть от успешного испытания двигателей ракеты, запланированного на следующий четверг.
НАСА также инициирует программу под названием «Коммерческие услуги по использованию лунной полезной нагрузки» и заключило контракт с рядом частных компаний на создание роботизированных лунных посадочных устройств, которые будут доставлять грузы НАСА и других клиентов на поверхность Луны.
В четвертом квартале 2021 года космический корабль Nova-C, построенный компанией Intuitive Machines из Хьюстона, сможет взлететь на борту ракеты SpaceX и отправиться на Луну. Другая компания, Astrobotic из Питтсбурга, планирует запустить свой спускаемый аппарат Peregrine на поверхность Луны в конце этого года.
Агентство также планирует запустить две другие миссии в глубокий космос в 2021 году.
Один, космический аппарат для испытания на перенаправление двойного астероида, предназначен для проверки того, может ли космический корабль отклонить астероид, который может направиться к поверхности Земли.Для этого он посетит Дидимос, пару околоземных астероидов, которые вместе путешествуют вокруг Солнца, и попытается столкнуться, чтобы сдвинуть орбиту меньшего камня. Его запуск запланирован на июль.
Вторая миссия, «Люси», будет запущена в октябре и отправится намного дальше, совершая облеты по орбитальному пути Юпитера. Там он будет изучать троянцев — астероидов, которые движутся по той же орбите, что и Юпитер, но на сотни миллионов миль вперед или назад, захваченные гравитацией планеты-гиганта.Ученые считают, что эти космические камни могут скрывать секреты образования внешних планет Солнечной системы.
Крупным планом — Фобос, большая из двух лун Марса. Его ширина составляет 17 миль, и его посетит японская миссия MMX. Кредит … НАСА / Лаборатория реактивного движения / Университет АризоныВ то время как другие миры в солнечной системе могут манить для исследования, ученые еще далеки от Марса, даже с тремя новыми исследователями, подтягивающимися к красной планете в этом году. Помимо миссии по возврату образцов, которую планируют НАСА и Европа, разрабатываются еще как минимум три миссии, и человечество может увидеть другие сюрпризы в ближайшее десятилетие.
Европейское космическое агентство и Роскосмос, космическое агентство Российской Федерации, могут стать следующими посетителями, которые попытаются приземлиться на Марс с помощью марсохода по имени Розалинд Франклин в честь британского химика, сыгравшего центральную роль в освещении структуры двойной спирали.
ДНК. Две страны планировали запустить марсоход в 2020 году. Однако пандемия коронавируса усугубила ряд технических проблем, что привело к переносу миссии. Теперь ожидается старт в 2022 году и прибытие на Марс в 2023 году.
Ожидается, что Япония также предпримет попытку полета на Марс в конце этого десятилетия. В отличие от других космических аппаратов, этот будет сфокусирован на малых лунах красной планеты, Фобосе и Деймосе. Миссия по исследованию марсианских спутников может прибыть уже в 2025 году и подготовиться к кратковременной высадке на поверхность Фобоса для сбора образцов горных пород.
Вернув образцы на Землю еще в 2029 году, японская миссия могла бы дать представление о том, как образовывались луны, и дать ключ к разгадке того, каким был Марс на самых ранних этапах своей эволюции как планеты.Путешествие также будет основано на уроках, извлеченных из Хаябуса-2, успешной миссии, которую Япония только что завершила в декабре, по сбору образцов с астероида Рюгу и их доставке на Землю.
Третья миссия на Марс планируется, но еще не полностью. НАСА согласилось в этом месяце сотрудничать с итальянскими, японскими и канадскими космическими агентствами над Mars Ice Mapper. Он будет вращаться вокруг Марса и попытается произвести более подробную оценку мест на планете с наиболее многочисленными источниками льда у поверхности.Это могло бы помочь определить будущие места посадки для человеческих миссий. Космический корабль будет запущен не раньше 2026 года.
Наконец, вполне возможно, что частные компании захотят посетить Марс в ближайшее десятилетие. SpaceX, частная ракетная компания, которая в настоящее время является крупнейшим игроком в запуске спутников на орбиту Земли, долгое время вдохновлялась идеей основателя Илона Маска о колонизации Марса. Цель отправить людей жить на красную планету кажется далекой. Но, как сказал г.Компания Маска продолжает работать над Starship, прототипом ракеты следующего поколения, запуск SpaceX на Марс в ближайшие годы кажется вполне вероятным.
Вертолетная изобретательность НАСА попытается совершить первый полет на Марс | Наука
SMITHSONIANMAG.COM | 16 февраля 2021 г., 8:00 ч.
Прошло почти 120 лет с тех пор, как братья Райт доказали, что управляемый полет с двигателем возможен на Земле. Теперь НАСА собирается доказать, что это может произойти на другой планете.
Ingenuity, четырехфунтовый вертолет, совершит первый в истории полет в атмосфере другой планеты, когда достигнет Марса. Вертолет размером с пинту в настоящее время привязан к нижней части марсохода НАСА Perseverance, который летит к Красной планете с ожидаемой датой прибытия 18 февраля.
Вертолет — это так называемая демонстрация технологий, а это означает, что успешная демонстрация его возможностей в серии испытательных полетов — его единственная задача.Если все пойдет хорошо, Ingenuity откроет новую эру исследования пересеченной местности Марса — отправляясь туда, куда не могут марсоходы, и более пристально исследуя некоторые опасные особенности планеты, такие как огромные лавовые трубы.
Если сравнение братьев Райт кажется преувеличенным, примите во внимание следующее: ни один вертолет никогда не поднимался выше 40000 футов на нашей планете. Но на Марсе плотность воздуха составляет всего один процент от плотности Земли — он настолько мал, что полет на нем равносилен попытке взлететь на высоте 100 000 футов.
«Нельзя просто масштабировать вертолет, предназначенный для полета на Земле, и ожидать, что он будет работать на Марсе», — говорит МиМи Аунг, менеджер проекта в Лаборатории реактивного движения НАСА (JPL).
Для создания достаточной подъемной силы Аунгу и группе инженеров во главе с Бобом Баларамом из JPL пришлось переделать традиционный винтокрылый аппарат до самой формы и материала лопастей ротора, а также резко увеличить скорость вращения этих лопастей.
Конечный продукт имеет два установленных друг на друга ротора с лопастями примерно четыре фута в диаметре, которые вращаются в противоположных направлениях со скоростью 2400 оборотов в минуту.
Но создание достаточной подъемной силы было не единственной задачей команды. Чтобы создать вертолет, который мог бы летать на Марсе, команда столкнулась с множеством проблем: от создания почти полностью автономного транспортного средства до снижения его веса до сверхлегкого веса.
Хотя марсианская гравитация составляет лишь около трети того, что мы испытываем на Земле, снижение веса изобретательности было постоянной навязчивой идеей для участников проекта, — говорит Аунг. Несмотря ни на что, вертолет должен был весить четыре фунта или меньше.То, что стало основным законом проекта, возникло из-за необходимости разместить Ingenuity под марсоходом Perseverance, который ограничивал ширину роторов Ingenuity на уровне четырех футов и, в свою очередь, ограничивал подъемную силу.
«Все, что мы сделали, чтобы сделать его невероятно легким, было противопоставлено необходимостью сделать его достаточно прочным, чтобы выдержать запуск и полет на Марс», — говорит Баларам. « Это самолет, который также должен быть настоящим космическим кораблем».
На этой иллюстрации настойчивость снижает изобретательность на поверхности Марса.(NASA / JPL-Caltech)Аунг вспоминает полномасштабный спор, вспыхнувший между обычно мягким Баларамом и членами команды по телекоммуникациям, которые совершили ошибку, запросив дополнительные три грамма (около 0,1 унции) для своего оборудования. «Он ясно дал понять, что им нужно выяснить это без лишних трех граммов», — вспоминает Аунг.
Еще одна серьезная проблема, с которой столкнулась команда JPL, заключалась в том, чтобы сделать Ingenuity почти полностью автономным, потому что сигналы достигают Марса не менее пяти минут.Конструкторам также нужно было сделать вертолет, который не поставит под угрозу миссию Perseverance стоимостью 2,5 миллиарда долларов.
Это потребовало инноваций в области безопасности, таких как зарядка аккумуляторов на полную мощность непосредственно перед полетом, чтобы литий-ионные аккумуляторы Ingenuity не имели возможности перезарядиться и взорваться, как старые смартфоны.
У Баларама впервые возникла идея, которая станет основой дизайна Ingenuity в 1990-х годах. Он и некоторые его коллеги предложили НАСА идею вертолета на Марсе в начале 2000-х и получили годичное финансирование для работы над ним, но в конечном итоге деньги закончились, и идея была отложена.
Более десяти лет спустя Аунг говорит, что тогдашний директор Лаборатории реактивного движения Чарльз Элачи увидел выступление, которое вдохновило его вернуться в Лабораторию реактивного движения с резким вопросом для своей команды: почему мы не летаем на Марс? Кто-то в комнате вспомнил о работе Баларама, и мяч снова закрутился. После нового раунда многообещающих испытаний в 2014 году JPL назначила Аунга менеджером проекта.
По мере того, как проект продвигался дальше, новая задача вынудила команду к инновациям в другом измерении: тестировании.Никто никогда раньше не пытался летать на Марсе, поэтому команде пришлось придумать способы попытаться воспроизвести его разреженный воздух, более низкую гравитацию и даже немного погодных условий.
В декабре 2014 года команда высосала почти весь воздух из вакуумной камеры в Лаборатории реактивного движения до тех пор, пока он не сравнялся с плотностью атмосферы Марса. Затем они раскрутили лопасти своего прототипа. Корабль оторвался от земли, впервые продемонстрировав, что в таком разреженном воздухе можно летать. Но управляемый джойстиком вертолет подпрыгивал и отскакивал от земли, как птенец, впервые покидающий гнездо, прежде чем упасть на бок, отправив в полет части его лопастей.Лифт был, но контроля не было.
В ходе анализа этого теста Баларам и его команда поняли, что им необходимо изменить лопасти прототипа.
На Земле вращающиеся лопасти вертолета начинают махать вверх и вниз на высокой скорости, но воздух достаточно густой, чтобы погасить взмахи, прежде чем они выйдут из-под контроля. Однако в смоделированном марсианском воздухе этот взмах вырвался наружу и дестабилизировал молодой вертолет. Чтобы решить эту проблему, команда в итоге сделала лезвия из сверхжесткого углеродного волокна, которое также, что очень важно, очень легкое.
После того, как команда взялась за управляемый полет, ей нужно было заняться практически полной автономией. Хаварду Грипу, инженеру, возглавлявшему группу по наведению, навигации и управлению проектом, нужно было разработать правильную комбинацию датчиков и алгоритмов, чтобы вертолет оставался стабильным и попадал в цель. В мае 2016 года в ходе следующего большого испытания зарождающаяся Ingenuity оторвалась от земли и устойчиво зависла, но вертолет все еще был привязан к источнику питания и компьютеру за кулисами с помощью свисающих проводов.В течение следующих двух лет команда упаковала все детали, необходимые для полета на Марс — солнечные панели, батареи, средства связи и процессоры — в упаковку весом менее четырех фунтов, которая могла бы летать сама.
Последнее испытание полностью загруженного прототипа состоялось в январе 2018 года. Инженеры создали среду полета, еще более похожую на Марс. Они повесили леску, которая мягко тянула прототип вверх, чтобы имитировать пониженную гравитацию Красной планеты, и наполняла полетную камеру углекислым газом, чтобы более точно имитировать состав марсианского воздуха.Вертолет взлетел, завис и совершил размеренный маневр из стороны в сторону, во всех смыслах походивший на идею, переросшую в нечто реальное.
Наконец-то пришло время команде собрать настоящую изобретательность. Эта последняя нервная сборка проходила в чистой комнате с тщательно стерилизованным оборудованием и деталями, чтобы гарантировать, что вертолет, идущий с миссией по поиску древних признаков жизни на Марсе, не принесет с собой никаких биологических загрязнителей.
Теперь изобретательность привязана к шасси Perseverance, поскольку вся миссия несется через космос к Марсу.
18 февраля, когда вертолет прибудет на Красную планету, он столкнется с сухой и холодной окружающей средой, где ночные температуры могут упасть до -130 градусов по Фаренгейту. После нескольких недель проверки, что все работает должным образом, Perseverance уедет на подходящую ровную площадку, чтобы бросить Ingenuity. Поместив вертолет в ржавую почву, Персеверанс проедет по футбольному полю.
В течение следующих 30 дней Ingenuity планирует совершить до пяти более амбициозных полетов. Исторический первый полет в другой мир будет простым парением.
«Сама идея о том, что первый полет должен проходить в условиях, которых вы никогда не испытывали, удивительна, — говорит Ник Рой, исследователь Массачусетского технологического института, специализирующийся на автономных роботах. «Вы можете проводить все испытания и анализ, какие захотите, но в конце концов вы взлетаете и летите в условиях, которые мы никогда не летаем на Земле.”
Если все пойдет хорошо, испытательные полеты завершатся 500-футовым пересечением марсианской местности. Хотя у Ingenuity нет научных целей, у нее есть пара камер, которые могут предоставить изображения Красной планеты с совершенно новой точки зрения.
Эти изображения могут дать представление о том, как будущие вертолеты могут трансформировать возможности НАСА на Марсе и даже на других планетах. «Если эти усилия увенчаются успехом, они откроют совершенно новый метод, с помощью которого мы сможем исследовать поверхность Марса», — говорит Дэйв Лавери, руководитель программы Ingenuity в штаб-квартире НАСА.«Вы хотите знать, что за этим следующим холмом».
Эрик Конвей, историк из Лаборатории реактивного движения, чья работа состоит в том, чтобы каталогизировать его триумфы и невзгоды, говорит, что простое более быстрое изучение большей части Марса творит чудеса для нашего исследования его поверхности.
«Мы приземлили менее десяти вещей на Марсе», — говорит он. «Если бы вы попытались убедить меня, что знаете все, что нужно знать о Земле, приземлившись в десяти точках, я бы посмеялся над вами».
Баларам говорит, что будущие итерации марсианских вертолетов могут склонить чашу весов до 50 фунтов, включая около восьми фунтов научных инструментов, и могут превратиться в гексакоптеры, как некоторые конструкции дронов, уже летающие здесь, на Земле.
Если Изобретательность преуспеет и осуществит управляемый полет на Марс, Лавери говорит, что она «прорвет плотину. Если мы сможем сделать это на Марсе … мы, вероятно, сможем сделать это и в других местах ». У НАСА уже есть аналогичная миссия под названием Dragonfly, которая планирует запустить винтокрылый аппарат с ядерной силовой установкой на спутник Сатурна Титан, где воздух более плотный.
Но все эти возможности зависят от слова «если».
«Этот первый полет на Марс станет окончательным испытанием», — говорит Аунг.«Никто не знал, возможно ли это, и теперь нам нужен еще один рейс, чтобы доказать, что это так».
Вертолет NASA Ingenuity Mars готовится к первому полету
Вертолет, отсоединенный от защитного экрана из углеродного волокна, готовится к следующим шагам.
НАСА планирует не ранее 8 апреля, чтобы вертолет Ingenuity Mars совершил первую попытку управляемого управляемого полета самолета на другой планете.Однако, прежде чем винтокрылый четырехфунтовый (1,8-килограммовый) вертолет совершит свой первый полет, и ему, и его команде предстоит пройти ряд устрашающих этапов.
Изобретательность остается прикрепленной к брюху марсохода НАСА Perseverance, который приземлился на Марсе 18 февраля. 21 марта марсоход развернул графитовый композитный щит от мусора в форме корпуса гитары, который защищал изобретательность во время приземления. В настоящее время марсоход находится в пути к «аэродрому», где Ingenuity попытается взлететь.
После развертывания у Ingenuity будет 30 марсианских дней или солей (31 земной день) для проведения кампании испытательных полетов.
«Когда марсоход NASA Sojourner приземлился на Марсе в 1997 году, он доказал, что путешествие по Красной планете возможно, и полностью изменил наш подход к исследованию Марса. Точно так же мы хотим узнать о потенциале изобретательности для будущих научных исследований, «сказала Лори Глейз, директор отдела планетологии в штаб-квартире НАСА. «Удачно названный, Ingenuity — это демонстрация технологии, цель которой — стать первым полетом с двигателем в другом мире и, в случае успеха, могла бы еще больше расширить наши горизонты и расширить возможности того, что возможно с исследованием Марса.«
Управляемый полет на Марсе намного сложнее, чем на Земле. Красная планета обладает значительной гравитацией (около одной трети земной), но ее атмосфера всего на 1% плотнее, чем у Земли на поверхности. В течение марсианского дня поверхность планеты получает только половину количества солнечной энергии, которая достигает Земли в дневное время, а ночные температуры могут упасть до минус 130 градусов по Фаренгейту (минус 90 градусов по Цельсию), что может привести к замерзанию и растрескиванию незащищенных электрических компонентов. .
Чтобы соответствовать доступным помещениям, предоставляемым марсоходом Perseverance, вертолет Ingenuity должен быть небольшим. Чтобы летать в условиях Марса, он должен быть легким. Чтобы пережить холодные марсианские ночи, у него должно быть достаточно энергии для питания внутренних обогревателей. Система — от характеристик ее роторов в разреженном воздухе до солнечных панелей, электрических нагревателей и других компонентов — была протестирована и повторно протестирована в вакуумных камерах и испытательных лабораториях Лаборатории реактивного движения НАСА в Южной Калифорнии.
«Каждый шаг, который мы сделали с начала этого путешествия шесть лет назад, был неизведанной территорией в истории авиации», — сказал Боб Баларам, главный инженер Mars Helicopter в JPL. «И хотя выход на поверхность будет большой проблемой, выжить в ту первую ночь на Марсе в одиночку, без защиты марсохода и поддержания его в рабочем состоянии, будет еще более сложной задачей».
Развертывание вертолета
Прежде чем Ingenuity совершит свой первый полет на Марс, она должна быть прямо в центре своего аэродрома — участка марсианской недвижимости размером 33 на 33 фута (10 на 10 метров), выбранной из-за ее плоской поверхности и отсутствия препятствия.Как только команды вертолета и марсохода подтверждают, что Perseverance находится именно там, где они хотят, внутри аэродрома, начинается сложный процесс развертывания вертолета на поверхности Марса.
«Как и все, что связано с вертолетом, этот тип развертывания никогда раньше не проводился», — сказала Фара Алибей, руководитель интеграции Mars Helicopter для марсохода Perseverance. «Как только мы начнем развертывание, пути назад уже не будет. Все действия тесно скоординированы, необратимы и зависят друг от друга.Если есть даже намек на то, что что-то идет не так, как ожидалось, мы можем решить подождать один или больше солей, пока не получим лучшее представление о том, что происходит ».
Процесс развертывания вертолета займет около шести солей (шесть дней, четыре часа на Земле). В первый же день команда на Земле активирует устройство для взлома болтов, освобождая фиксирующий механизм, который помогал надежно удерживать вертолет на брюхе марсохода во время запуска и посадки на Марс. Следующим золем они активируют пиротехническое устройство, перерезающее кабель, позволяя механизированной руке, удерживающей Ingenuity, начать вращать вертолет из горизонтального положения.Это также когда винтокрылый аппарат выдвинет две из четырех опор.
Во время третьего этапа развертывания небольшой электродвигатель закончит вращать Ingenuity, пока не защелкнется, и вертолет станет полностью вертикальным. Во время четвертого сол две последние опоры встанут на свои места. На каждом из этих четырех золей имидж-сканер Wide Angle Topographic Sensor for Operations and eNgineering (WATSON) будет делать подтверждающие снимки изобретательности по мере того, как он постепенно разворачивается в свою летную конфигурацию.
В конечном положении вертолет будет висеть на высоте около 5 дюймов (13 сантиметров) над поверхностью Марса. В этот момент только один болт и пара десятков крошечных электрических контактов соединят вертолет с Perseverance. На пятом этапе развертывания команда воспользуется последней возможностью, чтобы использовать Perseverance в качестве источника энергии и зарядить шесть аккумуляторных ячеек Ingenuity.
«Как только мы перережем шнур с Настойчивостью и опустим последние 5 дюймов на поверхность, мы хотим, чтобы наш большой друг уехал как можно быстрее, чтобы мы могли получить солнечные лучи на нашей солнечной панели и начать перезаряжать наши батареи», — сказал Баларам.
На шестом и последнем запланированном этапе этой фазы развертывания команде необходимо будет подтвердить три вещи: что четыре ноги Ingenuity твердо стоят на поверхности кратера Джезеро, что марсоход действительно проехал около 16 футов (около 5 метров). метров), и что вертолет и марсоход общаются через свои бортовые радиостанции. Эта веха также запускает 30-солидные часы, в течение которых должны проводиться все предполетные проверки и летные испытания.
«Изобретательность — это экспериментальные летные испытания инженеров — мы хотим увидеть, сможем ли мы полететь на Марс», — сказал МиМи Аунг, менеджер проекта Ingenuity Mars Helicopter в JPL.«На борту нет научных инструментов и нет цели получить научную информацию. Мы уверены, что все инженерные данные, которые мы хотим получить как на поверхности Марса, так и на высоте, могут быть получены в пределах этого 30-солнечного окна».
Как и в случае с развертыванием, группы вертолетов и марсоходов будут методично подходить к предстоящим летным испытаниям. Если команда пропустит важный этап предполетной подготовки или у нее возникнут вопросы, они могут принять один или несколько солей, чтобы лучше понять проблему. Однако, если вертолет выживет в первую ночь периода последовательности на поверхности Марса, команда потратит следующие несколько солей, делая все возможное для обеспечения успешного полета, включая покачивание лопастей несущего винта и проверку работы инерциального измерительного блока.
, а также испытание всей роторной системы при раскручивании до 2537 об / мин (при этом шасси Ingenuity надежно удерживаются на поверхности).
Первые летные испытания на Марсе
Как только команда будет готова к попытке первого полета, Perseverance получит и передаст Ingenuity окончательные полетные инструкции от диспетчеров JPL. Несколько факторов будут определять точное время полета, включая моделирование местных ветров и измерения, сделанные анализатором динамики окружающей среды Марса (MEDA) на борту Perseverance. Ingenuity разгонит свои роторы до 2 537 об / мин и, если все окончательные самопроверки окажутся хорошими, взлетит.После набора высоты со скоростью около 3 футов в секунду (1 метр в секунду) вертолет будет зависать на высоте 10 футов (3 метра) над поверхностью в течение 30 секунд. Затем марсианский вертолет опустится и снова коснется поверхности Марса.
Через несколько часов после первого полета Perseverance передаст первый набор инженерных данных Ingenuity и, возможно, изображения и видео с навигационных камер и Mastcam-Z марсохода. По данным, полученным в тот первый вечер после полета, команда Mars Helicopter рассчитывает определить, была ли их первая попытка полета на Марс успешной.
На следующем этапе все оставшиеся инженерные данные, собранные во время полета, а также некоторые черно-белые изображения с низким разрешением с собственной навигационной камеры вертолета могут быть переданы по нисходящей линии на JPL. На третьем этапе этой фазы должны появиться два изображения, сделанные цветной камерой с высоким разрешением вертолета. Команда Mars Helicopter будет использовать всю доступную информацию, чтобы определить, когда и как приступить к следующему испытанию.
«Марс твердый», — сказал Аунг.«Наш план состоит в том, чтобы работать над тем, что Красная планета бросает в нас, точно так же, как мы справлялись с каждой проблемой, с которой сталкивались за последние шесть лет — вместе, с упорством, большим упорным трудом и немного изобретательностью».
Часть истории
В то время как Ingenuity попытается совершить первый управляемый полет на другой планете, первый управляемый полет с двигателем на Земле состоялся 17 декабря 1903 года на продуваемых ветрами дюнах Килл-Девил-Хилл, недалеко от Китти-Хок, Северная Каролина. Орвилл и Райт преодолели 120 футов за 12 секунд во время первого полета.Братья Райт совершили в тот день четыре полета, каждый дольше предыдущего.
Небольшое количество материала, покрывавшего одно из крыльев самолета братьев Райт, известного как Флайер, во время первого полета, теперь находится на борту Ingenuity. Изолирующей лентой обернули небольшой кусок ткани вокруг кабеля, расположенного под солнечной панелью вертолета. Райт использовал тот же тип материала — небеленую кисею под названием «Гордость Запада» — для покрытия крыльев своих планеров и самолетов, начиная с 1901 года.Экипаж «Аполлона-11» отправил другой кусок материала вместе с небольшим осколком дерева от «Райт Флайер» на Луну и обратно во время своей культовой миссии в июле 1969 года.
Подробнее об изобретательности
Вертолет Ingenuity Mars Helicopter был построен JPL, который также управляет демонстрацией технологий для штаб-квартиры НАСА. Он поддерживается Управлением научных миссий НАСА, Управлением космических исследований НАСА и Управлением космических исследований НАСА.Исследовательский центр Эймса НАСА и Исследовательский центр Лэнгли предоставили значительный анализ летных характеристик и техническую помощь.
В штаб-квартире НАСА Дэйв Лавери является руководителем программы вертолета Ingenuity Mars. В JPL МиМи Аунг — менеджер проекта, а Дж. (Боб) Баларам — главный инженер.
Привнесите азарт изобретательности в классы и дома с помощью набора инструментов NASA Office of STEM Engagement. Педагоги, студенты и семьи могут выполнить задание, построив бумажный вертолет или написав код для видеоигры Ingenuity.
Для получения дополнительной информации об изобретательности: https://go.
nasa.gov/ingenuity-press-kit и https://mars.nasa.gov/technology/helicopter
Подробнее о настойчивости
Ключевой целью миссии Perseverance на Марсе является астробиология, включая поиск признаков древней микробной жизни. Марсоход будет характеризовать геологию планеты и прошлый климат, проложить путь для исследования Красной планеты людьми и станет первой миссией по сбору и хранению марсианских камней и реголита (битых камней и пыли).
Последующие миссии НАСА в сотрудничестве с Европейским космическим агентством (ESA) отправят космический корабль на Марс, чтобы собрать эти запечатанные образцы с поверхности и вернуть их на Землю для углубленного анализа.
Лаборатория реактивного движения, которая управляется для НАСА Калифорнийским технологическим институтом в Пасадене, Калифорния, построила и управляет работой марсохода Perseverance.
Подробнее о настойчивости: nasa.gov/perseverance и mars.nasa.gov/mars2020/
Следите за SpaceRef в Twitter и ставьте нам лайки на Facebook.
Первые 100 дней на Марсе: как марсоход НАСА «Настойчивость» приступит к своей миссии
В космической миссии время решает все. Для успеха любой такой миссии требуется сложная хореография команд и действий, и ни что иное, как выходка на поверхность другого мира. Теперь, 18 февраля, НАСА готовится к еще одному тонкому танцу межпланетной хронологии, когда его марсоход Perseverance приземляется на Марсе — преемник его эстетически идентичного собрата Curiosity, который приземлился в 2012 году.На этот раз миссия проводит поиск прошлой жизни на Марсе наряду с другими захватывающими экспериментами.
Марсоход весом 1025 кг приводится в движение радиоизотопным термоэлектрическим генератором, питаемым теплом от распадающегося плутония, что должно помочь ему избежать запыленной участи, такой как преждевременное завершение миссий его предшественников, работающих на солнечной энергии, Opportunity и Spirit; но встать и бежать как можно скорее после приземления по-прежнему имеет решающее значение.
У марсохода есть амбициозные научные задачи для выполнения своей основной миссии, продолжающейся один марсианский год (два земных года).И хотя его миссия, вероятно, будет расширена, учитывая огромное богатство места его посадки в дельте древней марсианской реки в кратере Джезеро, ученые стремятся сдвинуть дело с мертвой точки раньше, чем позже.
Однако, прежде чем они смогут приступить к срочному делу, Настойчивость должна сначала выдержать автономный семиминутный спуск на поверхность — известный как «семь минут ужаса» — а затем проверить, что его жизненно важные органы также находятся в рабочем состоянии. как запустить первую в своем роде попытку полета в воздухе.Достаточно сказать, что график у вездехода очень загружен. Сроки межпланетных миссий, конечно, всегда могут меняться в зависимости от того, как идут дела, но график первых 100 дней на Марсе уже определен. (Обратите внимание, сутки на Марсе примерно на 40 минут длиннее суток на Земле.)
Вот как все должно закончиться.
дней с 1 по 10
Самое первое, что Perseverance сделает после приземления, это запустит несколько пиротехнических устройств, сняв крышки с камер на борту марсохода.Затем он сделает изображения спереди и сзади марсохода и отправит их обратно на Землю с помощью орбитального космического корабля NASA Mars Odyssey и европейского орбитального аппарата Trace Gas Orbiter. После того? Конечно, немного вздремнуть, «чтобы подзарядить батареи до следующего дня на Марсе», — говорит Дженнифер Троспер, заместитель руководителя проекта в Лаборатории реактивного движения (JPL) НАСА в Калифорнии.
В течение следующих нескольких дней Perseverance выполнит ряд важных задач, чтобы обеспечить бесперебойную работу.Он подтвердит его точное местоположение на Марсе, в то время как команда «попытается определить основные функции корабля — питание, тепло и связь», — говорит Троспер. «Потому что, если какая-либо из этих основных функций не работает, автомобиль может быть поврежден очень быстро».
Он также будет использовать положение солнца над головой, чтобы выяснить, где именно находится Земля в небе для прямой связи, а затем проведет проверки своих инструментов и систем, продолжая также передавать изображения окружающей среды.
«На все это у нас уйдет около четырех или пяти дней», — говорит Троспер. Между тем следующие пять дней будут потрачены на переход от программного обеспечения, которое ровер использовал для посадки, к программному обеспечению, необходимому для работы на поверхности. Затем марсоход проверит свою роботизированную руку, которая будет использоваться для сбора и хранения образцов на поверхности, а также сделает свои первые «шаги», совершив короткий привод на своих шести прочных колесах. Однако пока все это происходит, другая команда будет изучать изображения места посадки, готовясь к серьезному испытанию — первому полету на Марс.
дней с 11 по 60
В животе «Настойчивости» находится маленький безбилетный пассажир ростом 0,5 метра по имени Изобретательность. Этот «марсианский вертолет» с четырьмя вращающимися лопастями впервые попытается выполнить аэродинамический полет через небо другого мира, технологическая демонстрация, которая может стать прелюдией к полетам разведывательных дронов в будущих человеческих миссиях. Для полетов изобретательности потребуется Настойчивость, чтобы найти ровное место, выбранное командой вертолетов, в пределах 10-дневной поездки от места посадки, говорит Троспер, или на расстоянии до одного километра — с марсоходом, способным преодолевать около 100 метров в день. .
Как только он найдет этот сайт, развертывание будет медленным. Изобретательность хранится боком под Perseverance, поэтому ее нужно медленно повернуть и опустить на поверхность. Ноги должны быть разложены с помощью пружин, а вертолет должен получить последний толчок заряда от Perseverance, прежде чем он переключится на собственную бортовую батарею, работающую на солнечной энергии. Затем, когда все проверки будут завершены и все будет готово, его аккуратно опускают на поверхность.
Теоретически весь этот процесс, кроме зарядки аккумулятора, занимает считанные минуты.Но инженеры будут продвигаться вперед очень осторожно, делая несколько снимков по пути, а это означает, что все развертывание фактически будет «в пределах марсианской недели», — говорит Джошуа Равич, руководитель отдела машиностроения вертолетов в JPL.
Отсюда начинается полет вертолета. У него есть 30-дневное окно для выполнения до пяти автономных полетов на Марсе продолжительностью до 90 секунд каждый. Полеты начнутся с малых и коротких расстояний, но в конечном итоге должны перейти на более высокие высоты и на расстояние до нескольких сотен метров.«Рейс номер пять может быть чем-то столь же сложным, как взлет, полет на некоторое расстояние, выбор новой площадки для посадки и посадка на этом месте», — говорит Равич. В день можно совершать не более одного полета, в промежутках между которыми выполняется зарядка вертолета. Мы будем наблюдать за «Настойчивостью», фотографировать и, возможно, даже снимать полеты на видео.
дней от 60 до 100
В этих ранних мероприятиях есть некоторая допустимая погрешность: 60-й день является самым ранним, а 100-й день — последним, которым они могли закончить.В любом случае завершение испытательных полетов вертолета — пять полетов или 30 дней, в зависимости от того, что наступит раньше — будет означать, что начальный этап миссии завершен. Теперь начнется движение к основным научным целям марсохода. «Инженеры передают ключи от марсохода научной группе», — говорит Кэти Стэк Морган, заместитель научного сотрудника проекта Perseverance. «Как только вертолет будет готов, многие из наших научных инструментов будут готовы к работе».
Научная группа выберет первое место для отправки марсохода в первые недели миссии на Марсе.«В зависимости от того, где мы приземляемся, у нас есть меню [сайтов] на выбор», — говорит Морган. «Я предполагаю, что мы можем планировать научное исследование дна кратера перед нашим исследованием дельты [реки], потому что это может быть вулканическая порода, а вулканические породы действительно хороши для получения точных дат возраста», дает полезную временную основу для любых будущих проб, собранных марсоходом.