Миссия «Марс-2020»: ключевые технологии для посадки в кратере Езеро и сбор образцов для будущих поколений

Запущенный летом 2020 года космический аппарат с марсоходом «Персеверанс» на борту готовится к кульминационному этапу своей миссии — посадке на Красную планету. Точное время прибытия назначено на 18 февраля 2021 года, 15:55 по времени восточного побережья США. Местом для этой ответственной операции выбран кратер Езеро. Новый ровер во многом наследует удачную конструкцию своего предшественника «Кьюриосити», но оснащен более совершенными научными инструментами и технологиями для посадки.

Подготовка к «семи минутам ужаса»

По словам Эрика Янсона, директора программы исследования Марса в НАСА, состояние космического корабля и всех его подсистем оценивается как отличное. Команда инженеров завершает финальные приготовления к этапу EDL (Entry, Descent, Landing — вход в атмосферу, спуск и посадка), который часто называют «семью минутами ужаса». В этот короткий, но крайне напряженный период аппарат должен самостоятельно совершить сложнейший маневр: войти в атмосферу Марса на огромной скорости, затормозить и аккуратно доставить марсоход на поверхность.

Хотя общая схема посадки заимствована у миссии «Кьюриосити», в нее были внедрены две ключевые инновации, которые и позволили выбрать для посадки такой сложный район, как кратер Езеро.

Новые технологии для точной посадки

Первая технология — это «триггер дальности». Как объяснил Аллен Чен, руководитель этапа EDL миссии «Марс-2020», эта система наделяет «Персеверанс» способностью самостоятельно, в реальном времени, рассчитывать оптимальный момент для раскрытия парашюта, основываясь на своем текущем местоположении. Это позволяет добиться гораздо более высокой точности прицеливания к точке посадки по сравнению с предыдущими миссиями.

Вторая инновация — «относительная навигация по местности». По сути, она дает спускаемому аппарату «зрение» и «память». Во время снижения бортовые камеры делают снимки поверхности и мгновенно сравнивают их с загруженными в память подробными картами местности. Распознав окружающий ландшафт, система может скорректировать траекторию и направить аппарат в наиболее безопасную зону в пределах целевого района.

«Без этих двух технологий — триггера дальности и относительной навигации — посадка в Езеро была бы невозможна», — подчеркнул Чен. Он отметил, что с точки зрения специалиста по посадке, кратер выглядит крайне опасным: здесь есть и крутые уступы, и поля валунов, и песчаные дюны, и мелкие кратеры.

Почему именно кратер Езеро?

Несмотря на сложности, выбор этого места не случаен. Ученые полагают, что миллиарды лет назад кратер Езеро был заполнен водой и представлял собой древнее озеро с собственной дельтой реки. Такая среда считается одной из наиболее вероятных для возникновения и сохранения следов прошлой микробной жизни. Особый интерес представляют карбонатные отложения, которые могут хранить биологические «отпечатки».

«Я невероятно благодарен команде инженеров, чья работа позволит нам добраться до этой сложной, но такой многообещающей площадки», — заявил Кен Фарли, научный руководитель проекта «Марс-2020».

Обратите внимание: Что такое старость? Марсоход Curiosity сделал селфи, на котором видно как машину потрепала жизнь.

«Это действительно впечатляющее место для исследований».

Главная цель: сбор образцов для возврата на Землю

Ключевой задачей «Персеверанса» станет сбор образцов марсианского грунта и горных пород. Эта миссия является первым этапом масштабной международной программы по доставке марсианского вещества на Землю. «Персеверанс» упакует собранные образцы в специальные герметичные трубки и оставит их в определенных местах на поверхности. В будущем, не ранее 2026 года, к Марсу отправятся еще две миссии: посадочный аппарат для сбора этих контейнеров и орбитальный модуль, который доставит их на Землю.

Однако к бурению марсоход приступит не сразу. Первые несколько месяцев после посадки будут посвящены всесторонней проверке всех систем и научных приборов. Это же время будет использовано для исторического события — испытаний вертолета «Индженьюити», первого летательного аппарата в атмосфере другой планеты. «Сбор образцов не будет нашим главным приоритетом в этот начальный период, — уточнил Фарли. — Но как только мы завершим все проверки, начнется наша основная научная работа».

Ученым еще предстоит разработать детальную стратегию отбора проб, ведь количество специальных титановых трубок на борту ограничено тремя десятками. Как сообщил Майкл Мейер, ведущий научный сотрудник программы исследования Марса НАСА, в разработке этой стратегии участвуют сотни специалистов со всего мира.

Наследие для будущих поколений

Если все последующие этапы программы возврата образцов пройдут по плану, первые марсианские породы могут оказаться в земных лабораториях к 2031 году. Кен Фарли считает, что это ожидание оправдано самой масштабностью открытий, которые могут последовать.

«Образцы вернутся на Землю в 2030-х годах, — сказал он. — И затем их будут изучать десятилетиями. Это значит, что ученые, которые сегодня работают над миссией «Марс-2020», возможно, уже не будут теми, кто сделает главные открытия на этом материале. Этих ученых, скорее всего, еще нет в профессиональной науке. Возможно, они сегодня сидят за школьной партой. А может быть, они даже еще не родились».

Больше интересных статей здесь: Космос.

Источник статьи: Марсоход НАСА «Марс 2020» готовится к посадке в феврале 2021 года..