«Perseverance» на Марсе

18 февраля 2021 года успешно завершился очень ответственный этап космической миссии НАСА «Perseverance» — осуществлена мягкая посадка одноименного мобильного марсохода на поверхность планеты в кратере Езеро. Космический аппарат «Perseverance» запущен 30 июля 2020 года в рамках программы НАСА «Марс- 2020». Он является одним из самых дорогих (стоимость более 2,0 млд. долларов) и высокотехнологических роботизированных космических устройств. Его научные задачи достаточно разнообразны, но главными из них являются:

  1. Оценка жизнепригодности Марса для поддержания микробной жизни.
  2. Поиск биосигнатур или признаков, могущих подтвердить существование микробной жизни на Марсе в прошлом.
  3. Отбор, сбор и хранение проб камней и почвы с марсианской поверхности.
  4. Подготовка к высадке человека на Марсе: проведение тестов по производству кислорода из марсианской атмосферы.

С этой целью «Perseverance» оснащен уникальным оборудованием, включая:

  • Рентгенофлуоресцентный спектрометр для точного определения элементного состава материалов с поверхности Марса.
  • Георадар для получения изображений грунтов разной плотности, структурных слоёв, подповерхностных горных пород, метеоритов и обнаружения подземного водяного льда и соляного рассола на глубине до 10 м..
  • Марсианский анализатор динамики окружающей среды — набор сенсоров для измерения температуры, скорости и направления ветра, давления, относительной влажности, радиации, а также размера и формы частиц марсианской пыли.
  • Марсианский исследовательский эксперимент с кислородом для проверки технологии производства кислорода (O2) из диоксида углерода (CO2) марсианской атмосферы. Установка должна проверить возможность масштабного получения кислорода для будущих марсианских поселений.
  • Набор инструментов для оптического, химического и минералогического анализа камней и почвы на Марсе.
  • Установка должна проверить возможность масштабного получения кислорода для будущих марсианских поселений.
  • Набор инструментов для оптического, химического и минералогического анализа камней и почвы на Марсе.
  • Приборный блок имеет два лазера и четыре спектрометра для удалённого поиска биосигнатур и оценки возможности существования марсианской жизни в прошлом.
  • Мультиспектральный стереоскопический прибор для визуализации с зум-объективом.
  • Ультрафиолетовый рамановский спектрометр для точной визуализации и ультрафиолетовый лазер для минералогического анализа и обнаружения органических веществ.

Также на марсоходе расположены несколько камер, и два микрофона, которые запишут звуки на Марс.

Рис.1. Фотография «Perseverance»

Всеми этими устройствами управляет роботизированный интеллектуальный комплекс, который может принимать самостоятельные решения в случае критических ситуаций. Напомним, что радиоволнам требуется порядка 10 минут, чтобы преодолеть расстояние от Земли до Марса.

Для сбора образцов грунта на «Perseverance имеется роботизированная рука-манипулятор и специальные буры, которые позволят собирать образцы с поверхности и небольшой глубины. Эти образцы доставит на Землю другой аппарат, который будет запущен позже. Предположительно это произойдет в 2026 году. На Землю марсианский грунт планируют доставить к 2031 году.

Вместе с «Perseverance» на Марс прибыл крошечный вертолет «Ingenuity», который весит менее 2 кг. Он займется съемкой и разведкой марсианской местности. Максимальная дальность полета — до 600 м, высота — 3-10 м.

Долгосрочная исследовательская миссия «Perseverance» только началась, но можно не сомневаться, что она принесет много интересных открытий. Залогом этого является успешная посадка, прошедшая строго по регламенту. Посадка на Марс является достаточно сложной операцией из-за разреженной атмосферы планеты. Лишь около 40% предыдущих миссий на Марс окончились успехом. Сама процедура посадки «Perseverance» состояла из следующих этапов.

Рис.2. Схема посадки «Perseverance».

Сначала космический аппарат вошел в атмосферу. Затем были раскрыты тормозные парашюты, сброшен тепловой щит и активирован радар для определения расстояние до поверхности. После отделения парашютов в игру вступили тормозные реактивные двигатели. На заключительном этапе сработала тормозная система «Небесный кран», которая спустила научный комплекс вниз на нейлоновых шнурах. «Небесный кран» при этом был отведен в сторону, чтобы не повредить марсоход.

Научная миссия «Perseverance» только началась. Пожелаем же ей успеха.