В рамках программы детального исследования Марса, на эту планету осуществил посадку американский марсоход «Персеверанс». Он был отправлен NASA с Земли летом прошлого года и продолжил миссию освоения Красной планеты. Что так упорно ищут американцы на Марсе и каково будущее марсианских исследований?
Наверное, с поверхности Марса это выглядело очень красивым зрелищем. Не выходя на орбиту, сразу после перелета посланный Землей космический аппарат вошел в разреженную атмосферу Красной планеты. Словно яркий болид, он пронесся по угольно-черному, полному звезд марсианскому небу. Замедляясь со второй космической скорости, аппарат начал свои «семь минут ужаса», как поэтически зовут процесс посадки в NASA. Тепловой щит раскалился докрасна и был отброшен, сработал тормозной парашют. Затем из чрева межпланетного зонда вылетела посадочная платформа, бережно поставила на поверхность марсоход, отстрелила удерживающие его тросы и удалилась на безопасное расстояние.
«Персеверанс» («Настойчивость») стал уже пятым американским марсоходом, работающим на поверхности планеты. До него уже успели приземлиться и отработать «Соджорнер», «Спирит», «Оппортьюнити» и «Кьюриосити». Последний, запущенный в 2011 году, продолжает свою работу до сих пор. У него сильно повреждены колеса, отказала часть инструментов, но он упрямо продолжает двигаться и проехал за эти годы уже более 23 км. «Персеверанс» создавался во многом с учетом полученного при его создании и использовании опыта.
Новый марсоход тяжелее почти на центнер и весит практически как малолитражка — 1025 кг. У него более прочные алюминиевые колеса. Увы, это одно из самых слабых мест марсоходов: из-за отсутствия дождей и эрозии поверхность Красной планеты покрыта острыми камнями, постепенно разрушающими прочный алюминиевый сплав.
Как и предшественник, «Персеверанс» в качестве элемента питания использует радиоизотопный термоэлектрический генератор (РИТЭГ). В его основе толстый алюминиевый корпус, внутри которого находится плутоний-238. Радиоактивный изотоп постепенно распадается, выделяя тепло, которое преобразуется в электроэнергию. Часть тепла уходит на обогрев приборов марсохода. Средняя температура Марса у поверхности −40 градусов Цельсия, но может падать и до −125 градусов. Минимальный срок работы РИТЭГа — 14 лет, за это время выделяемая мощность снизится всего на 10%.
Специалисты NASA хотят при помощи марсохода решить четыре задачи. Первые две связаны с поиском биосигнатур и возможных мест для развития микробной жизни. Биосигнатуры — это общее название возможных проявлений жизнедеятельности в настоящем или прошлом. Это может быть газ, который выделяют бактерии, окаменелости или аминокислоты, указывающие, что когда-то на этом месте была жизнь.
Чтобы повысить шанс нахождения биосигнатур, специально было подобрано место посадки марсохода «Персеверанс». Он приземлился в кратере Езеро на западе равнины Исиды, около восточного края Большого Сирта. Судя по фотографиям, когда-то этот кратер был заполнен водой, можно даже различить высохшие русла существовавших там рек. В местах их впадения есть большие залежи глинистых отложений, которые и будет исследовать «Персеверанс». Если в этом месте присутствовала вода, то есть большой шанс, что там существовала жизнь, хотя бы самая простейшая. Кроме того, кратер очень удобен для посадки, дно высохшего марсианского озера представляет собой плоскую и ровную поверхность.
Для поиска жизни будут использоваться три прибора из семи, установленных на марсоход. Это планетарный инструмент для рентгеновской литохимии (PIXL), ультрафиолетовый рамановский спектрометр (SHERLOC) и SuperCam, набор из двух лазеров и четырех спектрометров для удаленного поиска биосигнатур и оценки возможности существования марсианской жизни в прошлом.
Все три устройства представляют собой разные типы спектрометров и, если упрощать, работают они так. В камеру или под «объектив» попадают образцы грунта, после чего облучаются — в одном случае рентгеновским излучением, а в другом — ультрафиолетом или лазером. Затем микроэлектроника определяет химический состав грунта. Именно результаты работы этих приборов помогут ученым сказать, существовала ли на Марсе жизнь или же она существует там прямо сейчас.
Есть у марсохода еще одна очень интересная задача — подготовка к высадке человека на Марсе. Для этого «Персеверанс» оборудован прибором, который называется «Марсианский исследовательский эксперимент с кислородом» (MOXIE). Он будет проверять возможность использования технологии по производству кислорода (O2) из диоксида углерода (CO2), содержащегося в марсианской атмосфере. Если всё пойдет удачно, то установка будет производить 22 грамма кислорода в час на протяжении 50 марсианских суток и станет прототипом большого агрегата для первой марсианской пилотируемой миссии.
Впервые в истории на марсианский ровер был установлен вертолет-разведчик «Индженуити» («Изобретательность») массой 1,8 кг. У него есть два соосных винта диаметром 1,2 м, способных вращаться со скоростью 2400 оборотов в минуту. По оценкам конструкторов, это позволит ему летать даже в разреженной атмосфере Марса. Предполагается, что «марсолет» будет заниматься ближней разведкой местности для определения наилучшего маршрута марсохода.
Пока он находится в сложенном состоянии под днищем марсохода и будет активирован в ближайшее время. Дрон имеет собственный аккумулятор, заряжающийся от солнечных батарей. Предполагается, что он будет активирован на 30-й день работы марсохода, после того как аккумуляторы полностью зарядятся. Даже если «Индженуити» совершит всего один полет, это станет серьезным прорывом — пока над другими планетами беспилотные дроны-разведчики парили только в кинофантастике.
Отдельно стоит упомянуть о множестве разных камер, которыми оборудован марсоход. Они будут использоваться не только для ориентации, но и для фотосъемки окружающих пейзажей. Кроме того, на борту установлено два микрофона — уже скоро «Персеверанс» впервые в истории передаст на Землю звуки Марса.
Марсоход «Персеверанс» начнет большую, длительную и одну и очень дорогую космическую миссию по доставке на Землю образцов марсианского грунта. Если всё пройдет удачно, то она продлится 10 лет и закончится в 2031 году. Руководит этой программой группа по анализу программы исследования Марса (MEPAG), в которую входят специалисты NASA и Европейского космического агентства (ЕКА).
Задача «Персеверанса» — собирать образцы грунта по пути следования и с помощью своей двухметровой роботизированной руки помещать их в герметичные пробирки и складывать в специальную нишу на корпусе марсохода. Сначала предполагалось, что «Персеверанс» будет оставлять их за собой по пути, как Мальчик-с-пальчик хлебные крошки, но потом было принято решение везти их до специально выбранного места посадки. Там «Персеверанс» оставит образцы, которые будут дожидаться следующей миссии, предположительно в 2026 году. Место для образцов называется «26–26–31».
Предполагается, что в 2026 году на Марс отправятся сразу два космических аппарата. Один из них предназначен для следующего ровера, а другой будет состоять из отлетного модуля и аппарата, остающегося на орбите. Новый марсоход (к сожалению, «Персеверанс» уже может сломаться к тому времени) в течение 13 месяцев перегрузит образцы в отлетный модуль, который выйдет на орбиту Марса, состыкуется с находящимся там аппаратом и отправится в долгий трехлетний путь к Земле.
Если получится доставить образцы на Землю, то ученые смогут их изучить при помощи более точных и чувствительных лабораторных приборов и, возможно, обнаружить что-то, что пропустил в своих исследованиях «Персеверанс». Естественно, NASA и EKA соблюдают максимальный протокол безопасности. Когда образцы будут доставлены на орбиту Земли, ученые еще раз проверят контейнеры на герметичность и только после этого отправят их на изучение в земных лабораториях.
Пока же «Персеверанс» только тестирует все свои приборы и механизмы. Хочется надеяться, что у него получится выполнить все запланированные учеными задачи. Источник
Читайте также: Исследована атмосфера Марса