Что с посадкой на марс

Обновлено: 05.10.2024

Робот-исследователь Perseverance стоимостью $2,7 млрд успешно высадился на Марс. Для его высадки потребовалось семь минут, за которые космический корабль должен был полностью остановить движение в атмосфере и спустить сам марсоход на поверхность планеты

Марсоход Perseverance успешно совершил высадку на Красной планете в 23:55 мск и уже переслал два снимка на Землю. Космический корабль, доставивший его к планете, совершил уникальный маневр, достигнув планеты по прямой траектории, за считанные минуты снизив скорость с 19 312 км в час (12 000 миль в час) и осуществив все операции, необходимые для высадки марсохода. Робот-исследователь Perseverance стоимостью $2,7 млрд должен изучить возможность существования жизни на Марсе, передает The New York Times (NYT).

Как проходила посадка ровера Perseverance на Марс и что он там увидел. Фоторепортаж

Миссия Mars 2020, оснащенная передовыми технологиями, стартовала 30 июля 2020 года с космической станции на мысе Канаверал во Флориде. 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 марсианской породы и реголита. Рассказываем о главных достижениях миссии на Красной планете: что успел сделать Perseverance за месяц на Марсе?

Приземление и первые фото с Марса

Самый большой и самый совершенный марсоход, который НАСА отправило в другой мир, Perseverance, приземлился на Марсе в четверг после 203-дневного путешествия, преодолевшего 472 млн км. Подтверждение успешного приземления было объявлено в Центре управления полетами в Лаборатории реактивного движения НАСА в Южной Калифорнии в 15:55 по восточному стандартному времени (22:55 по Москве).

Первое изображение марсохода Perseverance с Марса: это первое изображение, отправленное марсоходом NASA Perseverance после приземления на Марс 18 февраля 2021 года. Вид с одной из камер наблюдения Perseverance частично скрыт пылевым покровом. Предоставлено: НАСА / Лаборатория реактивного движения-Калтех.

Набор датчиков Mars Entry, Descent and Landing Instrumentation 2 (MEDLI2) собирал данные об атмосфере Марса во время входа в атмосферу, а система Terrain-Relative Navigation автономно управляла космическим кораблем во время последнего спуска. Ожидается, что данные от обоих помогут будущим миссиям приземлиться в других мирах безопаснее и с большей полезной нагрузкой.

Менее чем через день после того, как ровер успешно приземлился на поверхности Марса, инженеры и ученые из Лаборатории реактивного движения агентства ждали следующих данных от Perseverance. Постепенно поступали данные, передаваемые несколькими космическими кораблями, вращающимися вокруг Красной планеты, и команда миссии с облегчением увидела отчеты о состоянии марсохода, которые показали, что все работает, как ожидалось.

Ажиотажа добавило изображение с высоким разрешением, сделанное во время посадки марсохода. В то время как марсоход NASA Mars Curiosity отправил на Землю покадровую видеозапись своего спуска, камеры Perseverance записали видео его приземления, и это неподвижное изображение было взято из видео, которое на тот момент передавалось на Землю и обрабатывалось.

Неподвижное изображение с высоким разрешением приземления Perseverance: это неподвижное изображение с высоким разрешением, часть видео, снятого несколькими камерами, когда марсоход NASA Perseverance приземлился на Марсе. Этот снимок запечатлела камера, находящаяся на спускаемой ступени. Предоставлено: НАСА / Лаборатория реактивного движения-Калтех.

В отличие от марсоходов прошлого, большинство камер Perseverance снимают цветные изображения. После приземления две камеры безопасности (Hazcams) захватили виды спереди и сзади марсохода, показав одно из его колес, а также предоставив первое полноцветное изображение Марса.

Первый полноцветный взгляд на Марс от Perseverance: это первое цветное изображение с высоким разрешением, которое будет отправлено обратно с помощью камер Hazard Cameras (Hazcams) на нижней стороне марсохода NASA Perseverance после его приземления 18 февраля 2021 года. Фото: НАСА. / JPL-Caltech.

Большое колесо Perseverance. На этом изображении с высоким разрешением показано одно из шести колес марсохода, который приземлился 18 февраля 2021 года. Фото: NASA / JPL-Caltech.

Первый вертолет на Марсе отчитался о состоянии

21 февраля диспетчеры в Лаборатории реактивного движения (JPL) НАСА в Южной Калифорнии (JPL) получили первый отчет о состоянии вертолета Ingenuity Mars. Он приземлился 18 февраля 2021 года в кратере Езеро, прикрепленном к марсоходу Perseverance.

Нисходящий канал через марсианский разведывательный орбитальный аппарат показал, что вертолет и его базовая станция (электрическая коробка на марсоходе, которая хранит и направляет связь между винтокрылым аппаратом и Землей) работают должным образом. Сам вертолет будет оставаться прикрепленным к марсоходу еще в течение 30–60 дней.

В данных есть два важных момента: состояние заряда аккумуляторов Ingenuity и подтверждение того, что базовая станция работает должным образом. То есть все команды на включение и выключение обогревателей работают как надо — электроника вертолета должна оставаться в режиме ожидания. Диспетчеры пришли к выводу, что все отлично работает. В ближайшее время в НАСА продолжат зарядку аккумуляторных батарей вертолета.

Обеспечение того, чтобы на борту Ingenuity было достаточно энергии для поддержания нагрева и других жизненно важных функций, а также поддержания оптимального состояния батареи, необходимо для успеха первого вертолета на Марсе. Через несколько дней аккумуляторы будут заряжены до 35%, а будущие сеансы зарядки будут планироваться еженедельно, пока вертолет будет прикреплен к марсоходу.

После того, как Perseverance развернет Ingenuity на поверхности, у вертолета будет 30 марсианских дней (31 земной день) экспериментального полета. Если Ingenuity удастся взлететь и зависнуть во время своего первого полета, более 90% целей проекта уже будут достигнуты.

Первое видео посадки ровера Perseverance на Марс

Снимки были получены пятью коммерческими стандартными камерами, расположенными на трех различных компонентах космического корабля. Две камеры на задней части корпуса, которые фиксировали марсоход во время его путешествия, сфотографировали надувание парашюта. Камера на этапе спуска обеспечивала вид снизу, включая верх марсохода, в то время как две камеры на шасси марсохода обеспечивали вид как вверх, так и вниз.

Первый поход Perseverance на Марсе

Роботизированная рука Flexing Perseverance: этот набор изображений показывает, как части роботизированной руки на марсоходе NASA Perseverance изгибаются и поворачиваются во время первой проверки после приземления на Марс. Эти изображения были сделаны навигационными камерами Perseverance 3 марта 2021 года. Авторы: NASA / JPL-Caltech.

НАСА также провело испытания манипулятора, на котором установлены камеры и различные научные приборы, в частности разработанная испанским Национальным институтом аэрокосмической техники система MEDA для определения температуры, давления, направления и скорости ветра.

Развернутые датчики погоды Perseverance: этот набор изображений показывает часть развертывания датчиков ветра Mars Environmental Dynamics Analyzer (MEDA) на марсоходе Perseverance Mars, сделанном навигационными камерами марсохода 28 февраля 2021 г. Авторы: NASA / JPL- Калтех

Ожидается, что аппарат начнет перемещаться на большие расстояния после испытаний закрепленного на нем первого внеземного вертолета. Специалисты рассматривают два возможных варианта пути марсохода до дельты, где он должен осуществить заборы образцов грунта.

Первые звуки на Марсе

Кроме того, что НАСА опубликовало видео с посадкой нового марсохода на Красную планету, команда миссии показала часть из 30 гигабайт данных, полученных от Perseverance. В частности микрофон на марсоходе обеспечил первую аудиозапись звуков с Марса.

NASA опубликовало в своем Twitter запись уникальных звуков, которые записал ровер Perseverance после посадки на Марс.

Чтобы услышать эти необычные звуки, советуем вам одеть наушники.

Когда марсоход Perseverance начал прокладывать следы на поверхности Марса, чувствительный микрофон в его конструкции записал звуки работы ровера. Он смог уловить удары, грохот и шум от работы шести колес робота, когда они катились по марсианской местности.

Инженеры НАСА объединили три сегмента из необработанного аудиофайла, записанного во время прохождения марсоходом Perseverance Mars через участок кратера Езеро. Отрезки 0:20–0:45, 6:40–7:10 и 14:30–15:00 объединены в 90-секундный клип. Была проведена обработка и редактирование, чтобы отфильтровать часть шума.

10 марта на Землю передана первая акустическая запись лазерных снимков на Марсе. Это первая акустическая запись лазерных ударов по каменной мишени на Марсе от 2 марта 2021 года с помощью инструмента SuperCam миссии Perseverance. Слышны звуки 30 ударов, одни немного громче других. Изменения в интенсивности звуков ударов дадут информацию о физической структуре цели, такой как ее относительная твердость или наличие атмосферостойких покрытий.

Hazard avoidance cameras — тип камер, обычно устанавливаемых спереди и сзади планетоходов для обеспечения безопасности во время манёвров по поверхности небесного тела. Такие камеры устанавливались на марсоходах NASA — Спирите и Оппортьюнити, Кьюриосити, а также на китайском луноходе Юйту.

NASA показало снятый марсоходом кадр, но не обозначило размер и скорость смерча. Известно, что вихри на Марсе могут достигать 8 км в высоту и оставлять после себя следы шириной от десятков до сотен километров.

А вот как такие смерчи выглядит из космоса:

Что в итоге?

Как и планировалось, основные научные эксперименты марсохода придется подождать еще несколько месяцев, пока инженеры продолжают испытания его научных инструментов и готовятся к первому полету вертолета в другом мире. В конце концов, Perseverance развернет арсенал инструментов, в том числе буровую коронку, камеру крупного плана и несколько химических датчиков для поиска признаков прошлой жизни в марсианских породах.

Тем временем ученые группы планируют, как марсоход может путешествовать от места посадки, недавно названного в честь покойной писательницы-фантаста Октавии Батлер, к 40-метровым скалам в дельте древней реки, которые и послужили причиной выбора Джезеро в первую очередь как посадочной площадки. Дельта, образовавшаяся миллиарды лет назад рекой, протекающей на Марсе, была бы идеальным ландшафтом для древней микробной жизни, если бы такая жизнь существовала. Но коварное поле дюн, которое марсоход не может пересечь, находится между Настойчивостью и дельтой. Исследователи обсуждают, вести ли марсоход по часовой стрелке или против часовой стрелки по полю дюн; последнее сделало бы путешествие более коротким, но первое позволило бы Perseverance пройти мимо большего количества интересных скал.

Выступления специалистов НАСА на брифинге, посвященном посадке (видео посадки доступно с 11 минуты), далее там показана панорама поверхности Марса и новые кадры ровера, а также есть звуки Марса, которые марсоход записал после посадки.

Видеокадры процедуры посадки высоком разрешении.

Отдельная запись посадки от НАСА на Youtube.

Панорама Марса.

Панорама Марса в формате 360°.

Отстыковка защитного (теплового) щита.

После успешного выполнения процедуры подъема мачты марсоход с помощью навигационных камер сделал несколько фотографии панорамы своей палубы и окружающих окрестностей планеты.

Обзорное фото колес марсохода.

Панорама окрестностей посадки марсохода.

Новые фотографии посадки марсохода уже доступны на этом портале НАСА.

Бонус. Посадка марсохода в 4К и 60 фпс после обработки при помощи нейросетей.

В истории астрономии зафиксировано несколько попыток посадить космические корабли и станции на Марс. Первые опыты проводились еще в прошлом столетии. Большинство из них были неудачными из-за недостатка знаний о планете.

Высадка на Марс сегодня

Важная часть освоения Красной планеты – высадка на Марс. Этот вопрос остается нерешенным по нескольким аспектам. Некоторые технологии не годятся для посадки, другие сложно реализовать. Однако процесс быстро движется, и наука предоставляет новейшие теории. Существует 2 основные технологии, которые в теории применяются при посадке на планету: HIADs и SRP.

HIADs представляет собой большой тепловой экран. Широкая поверхность тормозит аппарат и снижает его скорость. Главный принцип действия – создание воздушного сопротивление в атмосфере. Устройство не новое, его используют 60 лет. Оборудование себя зарекомендовало 50 лет назад, из-за чего появилась теория о его применении для высадки на Марс. Однако появились трудности: так как использование сопротивления воздуха будет иным, ведь атмосфера Красной планеты намного тоньше, чем у Земли. HIADs используется, как терморегулятор. Технология защищает аппарат от перегрева на начальном этапе посадки. Дальше идет работа других устройств.

SPR система – одна из основных разработок по безопасному спуску на поверхность Марса. Работа технологии показана в научно-фантастических фильмах: устройства, отвечающие за движение в космосе, разворачиваются и замедляют падение аппарата. Важно обеспечить подвижность ускорителей. Единственный недостаток этой теории – увеличение объема топлива, следовательно, повышаются финансовые затраты.

Дополнительное оборудование для торможения аппарата: парашюты, тормозные подушки и посадочные ножки.

Опасности приземления на Марс

Главная проблема – вероятность того, что космический корабль разобьется при попытке посадки. Аккуратное приземление на Марсе сложно реализовать из-за множества факторов, которые влияют на приземление. Плотность атмосферы намного меньше, чем на Земле, и сделать безопасную посадку гораздо сложнее. Несколько космических аппаратов разбились о поверхность планеты.

Ученые стараются предусмотреть все проблемы при высадке, однако природа Марса преподносит дополнительные условия: песчаные бури, огромные камни и зыбкие пески. Наука находится на раннем этапе изучения планеты. Неизвестно, какие еще трудности предоставит инопланетная природа.

Методы спуска и посадки

Способ высадки комплекса зависит от массы и габаритов. На первом этапе активируется парашют и тепловая защита, чтобы снизить трение, независимо от типа корабля. Дальнейшие операции при посадке могут быть такими:

Для маленького или среднего модуля потребуются тормозная подушка и двигатели;
Большой модуль требует мощных тормозных двигателей и посадочных ножек;
Для самого тяжелого модуля необходимы реактивный джетпэк и несколько тросов, которые плавно опустят аппарат на колеса.

Условия идеальной высадки на Марс

Природа Красной планеты до конца не изучена, поэтому предусмотреть все возможные угрозы невозможно. Чтобы посадка прошла удачно, необходимы следующие природные условия:

безветренная погода;
отсутствие дефектов на поверхности планеты (трещины, кратеры, булыжники).

Проблема в том, что даже современные радары не могут засечь некоторые впадины. Посадка становится настоящей катастрофой. Сделать прогноз даже на ближайшее время о климатических условиях трудно, так как нет метеорологических станций.

Высадка людей на Марс

Посадка человека гораздо сложнее, чем приземление аппарата. Реальная проблема высадки необходимых для человеческих миссий заключается в сочетании атмосферы Марса и размера космических аппаратов. По сей день наши роботизированные космические аппараты были малы, и мы добивались успеха в безопасной посадки на поверхность. Но миссии человека на Марс потребует в десятки раз больше полезной массы. Посадка на Марс с большой нагрузкой, в настоящее время нереальна, используя наши существующие возможности.

В последнее время все больше появляется разговоров о космических туристах. Космос действительно осваивается, но для полноценных путешествий необходим целый ряд факторов, чтобы человек был в полной безопасности.

Космические компании предоставляют планы будущих технологий. Недавно был представлен план будущего межпланетного орбитального корабля. Космонавты смогут длительное время изучать Марс. Исследования можно будет проводить в невесомости на орбите планеты, а сам корабль станет орбитальной станцией для быстрой высадки на планету.

В будущем планируется высадка людей на Марс. Создание поселений – одна из главных задач. В данное время происходит активное изучение планеты с помощью исследовательских комплексов. Они собирают данные о природе, геологии и условиях пребывания. Высадка на Марс – актуальный вопрос в изучении планеты. Ученые разрабатывают новые технологии для идеальной посадки. Остается лишь ждать, когда экспедиции на Марсе станут привычным делом.

Читайте также: