Посадка на марс смотреть
Обновлено: 05.10.2024
Ниже онлайн трансляция посадки марсохода:
Настоящая осада Марса продолжается. Три миссии одновременно — не случайность. О чем они?
9 февраля 2021 года зонд Al Amal из Объединенных Арабских Эмиратов вышел на орбиту Марса. Буквально через день к нему присоединился космический корабль миссии Tianwen-1 китайского космического агентства. 18 февраля 2021 года марсоход НАСА Perseverance с Марса 2020 приземлится на Марс.
Совпадение этих дат не случайно — оно было вызвано механизмами, управляющими Солнечной системой (подробнее об этом позже в тексте). Однако это не меняет того факта, что Марс в настоящее время переживает настоящую осаду, а его поверхность уже исследуется двумя искусственными устройствами. Еще несколько находятся на орбите.
Три уникальных космических миссии. Цель одна планета
Вначале стоит кратко описать каждую из миссий, потому что, хотя они происходят в одно и то же время, они будут выглядеть совершенно иначе. Первый (Аль-Амаль), безусловно, наименее сложен. Прежде всего ОАЭ хотели показать, что они могут построить межпланетный космический корабль и вывести его на орбиту вокруг Марса (хотя это было достигнуто с помощью американцев, которые помогли построить устройства, и японцев, запустивших корабль).
Миссия Аль-Амаль (в отличие от американской и китайской) не предназначена для высадки на Красную планету. Корабль останется на орбите (на высоте 20-43 тыс. км над поверхностью с периодом обращения 55 часов) и сосредоточится на изучении атмосферы Марса, в частности на его погодных циклах и атмосферных явлениях, происходящих там. На борту орбитального аппарата находится камера наблюдения в видимом и ультрафиолетовом свете, а также два спектрометра.
Китайцы — хотя это также их первая независимая марсианская миссия — установили планку намного выше. Tianwen-1 предназначался не только для выхода на орбиту вокруг планеты (это уже удалось), но и для приземления на поверхность. В мае 2021 года посадочный модуль отделится от орбитального аппарата, приземлится на Марсе, а затем запустит исследовательский марсоход.
Китай хочет, чтобы марсоход и орбитальный аппарат работали вместе, чтобы исследовать геологию Марса и внутреннюю структуру планеты. Миссия также состоит в том, чтобы помочь нам понять, как выглядел Марс в прошлом и был ли он когда-то планетой, похожей на нынешнюю Землю. Tianwen-1 будет использовать 13 исследовательских инструментов.
Первым шагом станет посадка космического корабля на поверхность планеты, которая запланирована на 18 февраля 2021 года. Процесс состоит из нескольких этапов. В первом случае машина войдет в атмосферу планеты и начнет тормозить на парашюте. Затем марсоход Perseverance выйдет из капсулы, прикрепленной к кораблю тормозными двигателями. Затем марсоход будет опущен на веревки, позволяя ему мягко сесть на поверхность Марса. Конечно, все будет происходить полностью автоматически, потому что из-за большой задержки сигнала управление марсианскими приборами с Земли в реальном времени невозможно.
Новый марсоход должен стать преемником Curiosity, который исследует поверхность планеты с 2012 года. Однако у новой миссии несколько другие цели. Настойчивость заключается в том, чтобы проверить, могла ли жизнь существовать на Марсе, а также выяснить, можем ли и как мы можем использовать существующие ресурсы Марса для будущих пилотируемых миссий.
Марсоход призван помочь лучше понять опасности, подстерегающие астронавтов на Красной планете, и выяснить, можно ли использовать углекислый газ из атмосферы для производства кислорода. Однажды потребуется вдохнуть и запустить двигатели корабля, который доставит экипаж на Землю. Perseverance также соберет образцы марсианского реголита из разных мест, обезопасит их и оставит для последующих марсианских миссий.
Вместе с марсоходом на Марс также приземлится автономный дрон (НАСА называет его вертолетом) Ingenuity (Изобретательность), задачей которого станет проверка на практике, можно ли летать в марсианской атмосфере.Если все пойдет по плану, Ingenuity станет первым вертолетом, который совершит полёт не на Земле, а на другой планете.
Все больше и больше людей на Марсе
Однако следует признать, что у нас давно не было такой толпы на поверхности Марса и на его орбите. Её бы не было, если бы не тот факт, что в последнее время растет интерес к освоению космоса. Помимо постоянных посетителей космоса (американское агентство НАСА, европейское ЕКА и российский Роскосмос), несколько лет назад космос заинтересовался новыми странами, включая Китай (а также Индию, ОАЭ и Израиль).
В настоящее время на орбите вокруг Марса находятся восемь орбитальных аппаратов (включая два новых), и два устройства все еще работают на его поверхности — марсоход Curiosity, который приземлился в 2012 году, и посадочный модуль InSight, установленный на поверхности планеты в 2018 году (оба принадлежат компании НАСА). В этом году к нам присоединятся еще две машины — Perseverance (вместе с вертолетом Ingenuity) и марсоход Tianwen-1. В июне 2023 года марсоход Rosalind Franklin европейско-российской миссии ExoMars должен совершить посадку на Марс.
Настоящий звук марсианского бриза
Система камеры EDL Perseverance также оснащена микрофоном, который, как надеялась команда, сможет улавливать марсианский ветер и другие звуки. Микрофон включился после приземления, записав первый в истории звук с поверхности другого мира.
Реальный звук ветра на Марсе вокруг Perseverance. Содержит два фрагмента - чистый, отфильтрованный звук, и с шумом работы оборудования марсохода. Звук наложен на панораму, снятую камерой Perseverance. Оригиналы фото и звука на сайте NASA.
NASA представило два файла одной записи. На одной записи слышен шум от работы, "проснувшегося" марсохода, на другой шум работы механизмов Perseverance отфильтрован, убран, и остался чистый звук марсианского ветра. На самом деле это слышится не настолько эпично, как понимается, что это уникальная запись марсианского "бриза". Может быть, через сотни лет терраформирования человек сможет сам услышать звук марсианского ветра, ну а пока это работа аппаратуры марсохода.
Почему именно кратер Джезеро
Путешествие на Марс
За вывод основного модуля за пределы Земли отвечала ракета Atlas V 541. Крейсерская фаза началась с отделения ракетного ускорителя после прохождения плотных слоёв атмосферы, начальная скорость объекта составила 39 600 км/час. На преодоление пространства в 480 миллионов километров потребовалось около семи месяцев.
Посадка марсохода Perseverance. Прямая трансляция с планеты Марс.
Современные технологии, которые использовались при реализации проекта, позволили выполнять корректировку курса несколько раз. Впервые это делали спустя 15 дней после полёта.
Перед командой NASA стоит много сложных задач. Её основные виды деятельности:
- Постоянный контроль технического состояния всех систем.
- Калибровка всех приборов.
- Своевременный поворот модуля вокруг своей оси для правильной ориентации антенны, что требуется для стабильной передачи сигнала.
- Выполнение навигационных мероприятий, к примеру, изменение траектории перед входом в атмосферу планеты.
- Подготовка к финишной части миссии. Процесс предусматривает включение связи и ее проверку для передачи информации.
Запуск проводился в момент, когда Земля и Марс находились относительно друг друга в удобном положении. Поэтому посадка марсохода Perseverance осуществляется с наиболее высокой расчётной вероятностью удачного завершения миссии.
При движении модуля в вакууме на крейсерской скорости у команды есть пять возможностей для внесения корректировок, а также один запасной манёвр. Смена траектории осуществляется за счёт активации восьми двигателей.
Точное маневрирование возможно только при своевременном поступлении и обработки информации. Благодаря постоянной передаче сигнала операторы могут задать нужный угол и точку входа в атмосферу, поэтому посадка Персеверанс прошла точно в намеченном месте.
Место посадки вездехода Perseverance
На протяжении многих лет учёные спорят по поводу вероятности существования органической жизни на Марсе в прошлом. Именно поэтому посадка Perseverance была намечена в кратере Езеро – район, который когда-то был полностью затоплен водой. Выбор места осуществлялся членами созданной команды из учёных со всего мира. На обсуждении вопроса рассматривалось более 60 возможных районов проведения исследований.
Кратер Езеро Марс
Особенности Езеро заключаются в том, что более 3,5 миллиардов лет назад в этом месте русла реки вышли за берега, из-за чего образовалось озеро. Доказательством стали снимки, указывающие на перенос породы с близлежащей территории во внутрь кратера. Есть вероятность, что в этот момент на территории озера могла существовать микробная жизнь.
Именно для подтверждения этой теории был послан новый корабль. На дне исчезнувшего озера могут быть найдены органические отложения, которые станут доказательством существования в прошлом микробной жизни.
Дата приземления марсохода была рассчитана с высокой точностью. После прохождения сложного этапа мисси он должен совершить экскурсию по кратеру, в ходе которой будут собраны различные образцы. Езеро находится в районе Isidis (Исидис), который образовался в результате падения метеорита диаметром около 1 200 километров.
Самая короткая и опасная часть миссии – выход на орбиту и сближение с поверхностью. Она начнётся, когда космический корабль будет находиться вблизи планеты. Дата посадки марсохода Персеверанс 18 февраля, в конце пути его скорость снизится до около 20 000 километров в час. Для удачного торможения нужно очень точно контролировать все показатели.
Статистика указывает на то, что только 40% подобных миссий были успешными. Этот показатель из-за совершенствования технологий увеличивается, но все же многое зависит от слаженности работы команды и удачи. Сотни вещей должны быть выполнены правильно при резком торможении.
Технология входа, спуска и посадки
Из-за большого расстояния между источником и местом приёма сигнала, задача по управлению усложняется, так как на получение ответа с данными на отправленный запрос о состоянии посадочного модуля требуется около 11 минут.
Весь процесс можно разделить на несколько этапов. Они следующие:
1. Заключительные приготовления. За десять минут до сближения с планетой космический корабль закрывает ступень, которая представлена солнечными батареями, топливными баками и радиоприёмниками. Эти элементы требовались для поддержания крейсерской скорости и удалённого управления при корректировании курса. После этого автоматика запускает двигатели, которые меняют ориентацию конструкции для правильного направления теплового экрана.
2. Сгорание защитной оболочки. Сначала торможение происходит из-за возникновения сильного сопротивления. Повышение температуры до критической отметки происходит в течение 80 секунд. Применение специального материала обеспечивает должную защиту марсоходу. Есть вероятность, что в атмосфере будут ветровые карманы, которые станут причиной резкого изменения курса. Для компенсации смещения будут включаться дополнительные двигатели, расположенные в задней части конструкции.
3. Парашютное развёртывание. За счёт сильного сопротивления скорость падающего объекта снижается до 1 600 км/час. Инженеры разработали специальную систему, которая сможет автоматически рассчитать подходящее время для парашютного развёртывания.
4. Пристрелка при приземлении. Спустя 20 секунд после раскрытия парашюта тепловой экран отделяется, так как необходимости в нем больше нет. После этого все датчики включаются и начинают фиксировать показатели и передавать их на землю. К примеру, дистанционный радар может контролировать высоту. Инженеры установили несколько камер, которые смогут распознать объекты на поверхности и сравнить с загруженными картами для анализа и корректировки траектории. Система может автоматически распознать наиболее безопасный маршрут.
5. Спуск с приводом. Система парашютов может замедлить движение до 320 км/час. Однако, этого достаточно для нанесения серьёзного повреждения конструкции, и следующий шаг заключается в отсоединении парашюта, после чего автоматика будет контролировать весь процесс за счёт установленных ракетных двигателей.
6. Маневр Skycrane. Этот этап приземления очень сложный в реализации. При замедлении до 2,7 км/час и нахождении всей конструкции на высоте 20 метров над поверхностью, ракетный модуль зависает и начинает спускать марсоход на тросе. После того, как датчики зафиксируют касание с грунтом, тросы обрезаются, и спускаемая ступень улетает в сторону.
Приземление марсохода Perseverance в день даты прибытия на Марс 18 февраля прошло по плану. О том что марсоход успешно приземлился он известил землян своим первым снимком.
Это первое изображение, отправленное марсоходом NASA Perseverance после приземления на Марс 18 февраля 2021 года. Вид с одной из камер наблюдения Perseverance частично закрыт пылезащитным чехлом. Это первое цветное изображение с высоким разрешением, которое было отправлено обратно камерами (Hazcams) на нижней стороне марсохода NASA Perseverance.
Технология для наземных работ
Проектирование Perseverance проводилось с учётом опыта, который был получен на примере Curiosity но у них есть отличия. Разработанная система мобильности позволяет при условии сложного грунта перемещаться вездеходу на расстояние до 20 километров. Этот показатель смогли достигнуть за счёт использования улучшенной конструкции колёс. Инженеры снабдили устройство земляным буром, который будет отбирать горную породу и почву. Для хранения образцов есть несколько трубок.
Особое внимание уделили технологии извлечения кислорода из марсианской атмосферы. Она представлена на 96% углекислым газом. Полученные данные в ходе подобного исследования позволят учёным понять суточные и сезонные изменения на Марсе. В будущем они помогут с большей точностью предсказывать погоду.
18 февраля 2021 года примерно в 23:55 по МСК запланирована посадка марсохода Perseverance на Марс.
На высоте около 100 км марсоход войдёт в разреженную марсианскую атмосферу, используя тепловой экран, со скоростью около 20 000 км/ч.
Новым домом марсохода станет кратер Езеро, большой ударный кратер шириной около 45 км к северу от марсианского экватора. В Езеро когда-то было озеро, которое, по мнению ученых, является одним из самых лучших мест для поиска свидетельств когда-либо существовавшей в Солнечной системе жизни.
Аппарат Perseverance оснащен научными инструментами, камерами для съемки и микрофонами для записи звука, вертолетным дроном и автономной навигационной системой, позволяющей передвигаться по сложному рельефу местности.
Научные инструменты
Также на марсоходе расположены 23 камеры, и — впервые для марсианского аппарата — два микрофона, которые запишут звук во время посадки аппарата на Марс, а также во время поездок ровера по поверхности и во время сбора образцов.
Марсианский вертолёт-разведчик Ingenuity отправился в полёт к Марсу, прикреплённый к днищу марсохода Perseverance, однако в случае успешной посадки он сможет осуществлять самостоятельные короткие полёты для разведки местности.
Главный вопрос, на который попытается ответить Perseverance — это была ли когда-нибудь жизнь на Марсе? Чтобы ответить на этот вопрос, марсоход будет собирать и сохранять образцы горных пород и почвы для возвращения на Землю в рамках будущей миссии. Когда образцы окажутся на Земле, ученые смогут искать ответ на этот вопрос, используя множество сложных инструментов, большинство из которых слишком велики и громоздки для транспортировки на Марс. Лишь около 40% миссий, отправленных на Марс, были успешными.
Perseverance станет пятым марсоходом, который совершит посадку на Красной планете.
Русскоязычная трансляция от Наука 2.0:
Русскоязычная трансляция от Alpha Centauri:
Русскоязычная трансляция от Море Ясности:
Русскоязычная трансляция от Space Room:
Оригинальная трансляция:
Дорогие друзья! Желаете всегда быть в курсе последних событий во Вселенной? Подпишитесь на рассылку оповещений о новых статьях, нажав на кнопку с колокольчиком в правом нижнем углу экрана ➤ ➤ ➤
Читайте также: