Освоение Марса – непростой процесс. И начало ему должны положить вовсе не люди, а марсоходы – полностью автономные аппараты, способные не только перемещаться по поверхности планеты, но и проводить различные исследования и передавать все полученную информацию на Землю.
Такой подход к освоению Марса люди применяют довольно давно, и сейчас благодаря марсоходам об этой планете известно очень много.
Самыми первыми были советские аппараты – Марс-2 и Марс-3, достигшие планеты в 1971 году. Однако им очень не повезло – посадка происходила в условиях сильной пылевой бури и Марс-2 27 ноября 1971 года разбился при посадке. Марсу-3 удалось приземлиться 2 декабря, и он начал передавать даже картинку, но длилось это всего 14.5 секунд, после чего связь прервалась и что там случилось, до сих пор неизвестно. Однако миссия не была полностью провалена – орбитальная станция продолжала работать почти год и присылать массу важнейших данных о планете.
Так выглядел советский аппарат Марс-3
Любопытно, что ученые в то время знали о поверхности Марса настолько мало, что было непонятно, как по ней передвигаться. Поэтому советские марсоходы были снабжены подобием лыж – на случай, если Марс покрыт песком, снегом или льдом.
Миссия Viking
Викинг-1 – первый успешно приземлившийся, или примарсившийся на Марсе аппарат. Он был запущен НАСА 20 августа 1975 года, а приземлился 20 июля 1976 года. Он передал первые удачные снимки непосредственно с поверхности планеты, и люди впервые увидели марсианские ландшафты, притом в цвете.
Миссия состояла из собственно спускаемого аппарата и спутника, который остался на марсианской орбите. Этот спутник проработал до 7 августа 1980 года, а спускаемый модуль – до 11 ноября 1982 года. В итоге при обновлении программы и перезагрузке системы была допущена ошибка и аппарат навсегда замолчал.
Викинг на Марсе
Был еще и Викинг-2, который приземлился в то же время на другой стороне планеты. Этот аппарат проработал 4 года, пока его аккумуляторы полностью не израсходовали свой ресурс.
Викинги – первый реально удачный шаг в освоении Марса, сделанный еще в 70-х — 80-х годах.
После Викингов наступило некоторое затишье в изучении и подготовке к освоению Марса. Наконец, в 1996 стартовала ракета Дельта-2 с аппаратами миссии Mars Pathfinder. В итоге на Марсе оказался марсоход Sojourner, который был подвижной частью самой станции Mars Pathfinder. Он съехал с нее и стал работать на местности, в то время как основная станция была неподвижной.
В процессе работы марсоход передал на Землю много фотографий и данные спектрометрии, что позволило лучше разобраться с химическим составом марсианского грунта. Также изучалась атмосфера и изменения температуры.
Несмотря на малые размеры – марсоход Sojourner по габаритам можно сравнить разве что с микроволновкой на колесах, он дал много ценной информации, и проработал он 3 месяца, хотя планировали максимум месяц. Выход из строя, как предполагается, произошел из-за выработанного ресурса батарей – энергия использовалась в том числе для обогрева оборудования в марсианские ночи, без чего быстро вышла из строя.
Марсоход Sojourner изучает камень
Любопытно, что в книге-бестселлере Энди Вейра «Марсианин» главный герой Марк Уотни отправляется в путешествие к Патфайндеру и забирает с собой марсоход Соджорнер, чтобы установить с его помощью связь с Землей.
Программа Mars Surveyor 98 – неожиданный провал
Эта программа НАСА стартовала 3 января 1999 года и предусматривала два режима работы. Аппарат Mars Climate Orbiter должен был изучать планету, находясь на орбите, и служить ретранслятором для передачи данных на Землю со второго аппарата. Mars Polar Lander должен был спуститься на планету. Кроме того, на спускаемом модуле имелись зонда-пенетраторы, которые на большой скорости должны были вонзиться в поверхность планеты и передать данные о составе грунта.
Добравшись до Марса 23 сентября, аппарат Mars Climate Orbiter потерпел аварию при выходе на орбиту вокруг планеты.
3 декабря второй аппарат – Mars Polar Lander, вошел в атмосферу для посадки, и больше на связь не вышел. Поиски сигнала в течении полутора месяцев, в том числе с межпланетной станции, результата не дали. По итогам этого провала в дальнейшем было решено отказаться от такого метода исследования, когда используется два аппарата в связке – спускаемый и орбитальный. Неудача одного губит всю миссию.
Причинами провала программы Mars Surveyor 98 считают спешку при её подготовке и недостаточное финансирование – оно было минимум на 30% меньше, чем требовалось.
Beagle – 2 – еще одна неудача
Посадочный модуль Бигль-2 был разработан британскими учеными, а название ему было дано в честь корабля, на котором путешествовал Чарльз Дарвин. Миссия «Марс-экспресс» стартовала в 2003 году, но завершилась полной неудачей – модуль сел на Марс, но связь с ним не состоялась.
Лишь в 2015 году, спустя 12 лет, на снимках, сделанный одним из орбитальных аппаратов НАСА, Бигль-2 был опознан и стало понятно, почему он не вышел на связь после посадки. Солнечные батареи модуля должны были раскрылись полностью, чтобы радиоантенна могла принимать команды со спутника-ретранслятора и передавать данные. Однако панели раскрылись лишь частично, загородив антенну, и аппарат не смог ничего принять или передать, превратившись в очередной памятник.
Марсоход Spirit
2004 год для НАСА был триумфальным в плане изучения Марса. Сразу несколько запущенных марсоходов успешно достигли Марса и также успешно выполнили свои задачи, а некоторые из них и сейчас работают.
Марсоход Спирит сел на планету 4 января 2004 года, и планировалась его работа в течении 90 солов, за которые ему нужно было преодолеть около 600 метров. Однако на деле марсоходу помог ветер, сдувавший пыль с солнечных батарей, благодаря чему выработка электроэнергии стала эффективнее, чем планировалось. В итоге Спирит вместо 600 метров преодолел 7.73 км и проработал до 22 марта 2010 года – более 6 лет!
В последнее время своей работы марсоход использовали как стационарную платформу, так как 1 мая 2009 года он застрял в дюне и вызволить его оттуда не смогли. Несмотря на это, марсоход оставался на связи и продолжал исследования, хотя перемещаться не мог. 22 марта 2010 года марсоход окончательно замолчал, хотя еще целый год специалисты пытались наладить с ним контакт.
Любопытно, что название «Спирит» марсоходу дала русская девочка, которая родилась в Сибири, но была удочерена американцами. Когда НАСА проводило конкурс, это название победило.
Марсоходы Sojourner (маленький), Opportunity (средний) и Curiocity (большой)
Марсоход Opportunity
Марсоход Оппортьюнити сел на поверхность Марса 25 января 2004 года, через 3 недели после Спирита, но по долготе это место было смещено на 180 градусов. Этот марсоход по конструкции практически идентичен Спириту, то есть их можно считать близнецами. В отличие от Спирита, Оппортьюнити нигде не застрял (был один случай, но его удалось освободить), и продолжает работать до сих пор, побив все рекорды по долгожительству среди всех марсоходов.
Оппортьюнити – один из наиболее совершенных марсоходов. Он снабжен мощным компьютером (по меркам 2003 года), имеет отличную конструкцию, прекрасное программное обеспечение и множество оборудования. Например, когда марсоходу приказывают двигаться к какой-либо точке, он проводит анализ местности на наличие опасных и труднопреодолимых мест, затем делает снимки двумя камерами и на основе стереоизображения определяет наиболее легкий маршрут. Этот процесс периодически повторяется, и напоминает работу обычного зрения.
Работа марсохода была рассчитана на 90 солов (92.5 земных дня), а проработал он 15 лет. Данные, переданные им, бесценны. За неоценимый вклад в науку именем этого марсохода даже назвали астероид.
Дополнение: 13 февраля 2019 года миссия Opportunity была прекращена. Марсоход с 18 июня 2018 года не выходил на связь, когда на Марсе бушевала мощная пылевая буря, охватившая всю планету. Солнечные батареи несколько недель не могли получать достаточно света для энергосети. С тех пор связь с Opportunity пропала и установить её не удалось.
Марсоход Curiosity
Именно к марсоходу Curiosity («Любопытство») сегодня приковано внимание всех неравнодушных людей. Снимки, сделанные этим аппаратом, заполонили интернет, и большое количество людей пытаются рассмотреть на них некие артефакты, из чего потом появляются сенсационные заголовки.
Марсоход Кьюриосити оказался на Марсе в августе 2012 года, и сейчас это пока самый новый и современный аппарат на этой планете. Он же и самый большой — если сравнивать его с предыдущими моделями, то этот просто гигант, на Земле весящий 900 кг, и он даже больше советского «Лунохода».
Этот марсоход представляет собой мощную автономную лабораторию. Если предыдущие модели имели небольшой набор оборудования, в основном геологического, то здесь есть практически всё – марсоход может как изучать химический состав всего, что попадется на пути, так и искать следы жизни. Кстати, такое оборудование используется впервые – оно способно изучать молекулярный состав образцов и сможет обнаружить даже обрывки органических молекул, если они попадутся.
Цель марсохода – собрать максимум информации, достаточной для планирования освоения Марса непосредственно человеком в ближайшем будущем. Поэтому он ведет всесторонние исследования с использованием большого набора научных приборов.
17 видеокамер способны вести круговую съемку в высоком качестве со скоростью 10 кадров в секунду – получается практически видеосъемка. Раз в сутки на марсоходом пролетает орбитальный аппарат и марсоход быстро передает ему огромный массив данных, накопленный за это время. Потом уже этот спутник по мощному каналу передает все на Землю.
Иногда Curiosity делает селфи, по которым изучается общее состояние марсохода. Камера расположена на выносной штанге, которая в кадр не попадает.
Питание марсохода также отличается от предыдущих моделей – на нем нет солнечных батарей, а стоит ядерный источник энергии на плутонии-238, который производит как тепло для обогрева оборудования, так и электроэнергию. Его ресурса хватит еще лет на 20-35, а то и больше. с подобной энергоустановкой работаю уже 40 лет, хотя энергия у них уже практически закончилась.
Видеозапись спуска марсохода Curiosity на поверхность Марса, ускоренная в 3 раза:
Описание миссии Curiosity заслуживает отдельной статьи, из-за огромного количества интересной информации.
На этом краткий обзор всех марсоходов, побывавших на Красной планете, закончим. Все они внесли большой вклад в изучение соседнего мира и в подготовку к освоению Марса человеком. На данный момент там работает один марсоход — Curiosity и стационарный геологический .
Вконтакте
Вконтакте
Одноклассники
Марсианская научная лаборатория (MSL), и ее главный инструмент — марсоход «Кьюриосити» — самая амбициозная миссия на , которую осуществило NASA. Марсоход опустился на поверхность Марса в 2012 году чтобы выяснить, подходит ли эта планета для жизни. Другая его цель — узнать как можно больше об окружающей среде Красной планеты.
В марте 2018 года «Кьюриосити» отпраздновал юбилей — 2000 марсианских дней он пробыл на Красной планете, постепенно продвигаясь из Кратера Гейл к горе Эолис (в разговорной речи используется название гора Шарп), изучая в процессе геологические свойства Марса. По пути марсоход обнаружил обширные свидетельства существования в прошлом на поверхности Марса жидкой воды, а также признаки глобальных геологических изменений.
Космический внедорожник
Одна из особенностей, которая отличает «Кьюриосити» от его собратьев, — его размер. Марсоход имеет габариты небольшого внедорожника. Это 3 метра 28 сантиметров в длину и около 2.1 метра в высоту. Вес «Curiosity» составляет около 900 килограммов. Колеса имеют диаметр 50,8 см.
Инженеры Лаборатории реактивного движения НАСА разработали марсоход, способный преодолевать препятствия высотой до 65 см и расстояния около 200 м. в день. Питание аппарата осуществляется от радиоизотопного термоэлектрического генератора (РИТЭГ), который производит электричество из тепла, выделяемого при радиоактивном распаде плутония-238.
Цели миссии
По утверждению НАСА, «Кьюриосити» имеет четыре основные научные цели :
- Определить, существовала ли в прошлом жизнь на Марсе.
- Охарактеризовать климат Марса.
- Охарактеризовать геологию Марса.
- Подготовиться к посещению Марса человеком.
Эти цели тесно взаимосвязаны. Например, понимание нынешнего климата Марса также поможет определить, смогут ли люди безопасно исследовать его поверхность. Изучение геологии Марса поможет ученым лучше понять, была ли область вблизи места посадки «Кьюриосити» в прошлом пригодной для жизни. Чтобы лучше справиться с этими глобальными целями, НАСА разбило научные задачи на восемь меньших целей: от изучения биологии до геологии планетарных процессов.
Для решения поставленных задач «Кьюриосити» располагает набором специальных инструментов.
Они включают в себя:
- Камеры, которые могут фотографировать пейзаж или минералы крупным планом: мачтовая камера (Mastcam), Mars Hand Lens Imager (MAHLI) и Mars Descent Imager (MARDI).
- Спектрометры, способные охарактеризовать состав минералов на поверхности Красной планеты: рентгеновский спектрометр альфа-частиц (APXS), комплекс химия и камера (ChemCam), химический и минералогический рентгеновский дифрактометр/рентгеновский флуоресцентный прибор (CheMin) и прибор для анализа проб в наборе инструментов Mars (SAM).
- Радиационные детекторы, которые помогут выяснить, как много радиации попадает на поверхность Марса. Это поможет ученым понять, смогут ли люди работать на поверхности планеты — и могли ли микробы там выжить. Включают в себя детектор радиационной оценки (RAD) и детектор нейтронов (DAN).
- Датчики окружающей среды, необходимые, чтобы наблюдать за погодой — станция мониторинга окружающей среды Rover (REMS).
- Атмосферный датчик, который в основном использовался при посадке.
Рискованная посадка
Марсоход, запущенный с мыса Канаверал, штат Флорида, 26 ноября 2011 года, прибыл на Марс 6 августа 2012 года после рискованной и сложной посадки, которую НАСА окрестило «Семь минут террора». Из-за серьезного веса «Кьюриосити» НАСА пришло к выводу, что предыдущий метод, использовавшийся для посадки марсохода на Красную планету, вероятно, не сработает. Вместо этого аппарат прошел через чрезвычайно сложную последовательность маневров, прежде чем оказался на поверхности.
После входа в атмосферу Марса и окончание «огненной» фазы посадки, был выпущен сверхзвуковой парашют, необходимый для замедления скорости космического аппарата. Представители НАСА заявили, что парашют должен был выдерживать усилие в 29 480 кг, чтобы снизить скорость падения космического аппарата на поверхность.
Находясь под парашютом, MSL сбросил нижнюю часть теплозащитного экрана, чтобы получить возможность использовать радар с целью определения своей высоты. Парашют мог замедлить скорость MSL только до 322 км/ч, что было бы слишком много для успешной посадки. Чтобы решить эту проблему, инженеры спроектировали конструкцию, которая отстреливала парашют и использовала ракетные двигатели в заключительной части полета.
На высоте около 18 метров над поверхностью Марса был развернут посадочный узел MSL. Он опустил марсоход на поверхность, поддерживая свое положение с помощью ракетных двигателей, используя 6 метровые тросы. Опускаясь со скоростью 2,4 км/ч, MSL осторожно коснулся поверхности в Кратере Гейл. Примерно в тот же самый момент посадочный узел разорвал связь и отлетел в сторону, врезавшись в поверхность.
Инструменты для поиска признаков жизни
У марсохода есть несколько инструментов для поиска жизни. Среди них — прибор, бомбардирующий поверхность планеты нейтронами, которые будут замедляться, если столкнутся с атомами водорода — одним из элементов составляющих воду.
Двухметровый внешний манипулятор «Кьюриосити» может собирать образцы с поверхности для проведения их анализа, обнаружения газов, которые входят в их состав, и изучения их для получения информации о том, как образовались марсианские камни и почва.
Инструмент по анализу проб, если он действительно обнаружит доказательства существования органического материала, сможет перепроверить находку. На лицевой стороне «Curiosity», под крышками из фольги, находятся несколько керамических блоков, наполненных искусственными органическими соединениями.
«Кьюриосити» может просверлить любой из этих блоков и поместить образец в свою «печку» для измерения его состава. Таким образом исследователи поймут, соответствуют ли признаки наличия органики, обнаруженные на Марсе, тем признакам органики, которые получаются при нагревании образцов, заложенных на марсоходе на Земле. Если признаки совпадут, ученые, скорее всего, посчитают, что их вызвали организмы, прилетевшие на Марс с Земли без билета.
Камеры с высоким разрешением, установленные на марсоходе, делают фотографии по мере перемещения аппарата, обеспечивая ученых визуальной информацией, которую дает возможность сравнить условия Марса с окружающей средой на Земле.
В сентябре 2014 года марсоход прибыл к своей научной цели, Горе Шарп (Aeolis Mons). «Кьюриосити» начал тщательно изучать слои на склоне, когда приступил к движению вверх по горе. Цель его состояла в том, чтобы понять, как климат Марса изменился с влажного в далеком прошлом до более сухого и кислотного в наши дни.
Доказательства жизни: органические молекулы и метан
Основная задача миссии — определить, подходит ли Марс для жизни. Хотя марсоход и не предназначен для поиска самой жизни, он имеет на своем борту ряд инструментов, которые могут анализировать информацию об окружающей среде.
Ученые были весьма озадачены в начале 2013 года, когда марсоход передал информацию, показывающую, что на Марсе были условия для существования жизни в прошлом.
Порошок из первых образцов, которые были получены «Кьюриосити», содержал элементы серу, азот, водород, кислород, фосфор и углерод, которые считаются «строительными блоками» или фундаментальными элементами, необходимыми для поддержания жизни. Хотя их наличие и не свидетельствует о самой жизни, находка все равно была интересна ученым, участвовавшим в миссии.
«Основной вопрос для этой миссии заключается в том, мог ли Марс поддерживать потенциально обитаемую среду в прошлом», — заявил Майкл Майер, ведущий научный сотрудник Исследовательской программы NASA «Марс». «Из того, что мы знаем сейчас, ответ — «да».
Ученые также обнаружили огромный всплеск уровня метана на Марсе в конце 2013 года и в начале 2014 года на уровне около 7 частей на миллиард (по сравнению с обычным 0,3 ppb до 0,8 ppb). Это было важной находкой, поскольку в некоторых случаях метан является индикатором существования микробной жизни. Но его наличие также может указывать и на некоторые геологические процессы. В 2016 году команда определила, что выброс метана не был сезонным событием.
«Кьюриосити» также выполнил первую окончательную идентификацию органических веществ на Марсе, об этом было объявлено в декабре 2014 года. Органические вещества считаются строительными блоками жизни, но не обязательно указывают на ее существование, поскольку они также могут быть созданы посредством химических реакций.
Изучение окружающей среды
Помимо выяснения пригодности Марса для проживания, у марсохода есть другие инструменты на борту, предназначенные для того, чтобы узнать больше об окружающей среде Марса. Среди целей для этих инструментов — постоянный мониторинг метеорологических и радиационных условий. Это позволит определить, насколько подходящим будет Марс для возможной пилотируемой миссии.
Анализатор радиационной обстановки марсоход работает в течение 15 минут каждый час для измерения уровня излучения на поверхности планеты и в ее атмосфере. Ученые, в частности, заинтересованы в измерении «вторичных лучей» — излучения, которое могут генерировать частицы с низкой энергией после попадания в молекулы газа в атмосфере. Гамма-лучи или нейтроны, образующиеся в результате этого процесса, могут представлять риск для человека. Кроме того, ультрафиолетовый датчик, находящийся на «Кьюриосити», также непрерывно отслеживает уровень УФ излучения.
В декабре 2013 года НАСА определило, что радиационные уровни, измеренные марсоходом, не будут препятствовать пилотируемой миссии на Марс в будущем.
Станция мониторинга окружающей среды марсохода измеряет скорость ветра и диаграмму его направления, а также определяет температуру и влажность в окружающем воздухе. В 2016 году ученые смогли оценить долгосрочные тенденции изменения атмосферного давления и влажности воздуха на Марсе. Некоторые из этих изменений происходят, когда полярные шапки, состоящие из диоксида углерода, начинают таять весной, выбрасывая огромное количество влаги в атмосферу.
В июне 2017 года НАСА объявила, что у «Кьюриосити» появилось новое обновление программного обеспечения, которое позволит ему самостоятельно выбирать цели для работы. Обновление, называемое AEGIS, представляет собой первый случай, когда искусственный интеллект был развернут на удаленном космическом аппарате.
В начале 2018 года «Кьюриосити» отправил на фотографии кристаллов, которые могли образоваться в древних озерах на Марсе. По этому поводу существует множество гипотез, и одна из них заключается в том, что эти кристаллы образуются после того, как соли концентрируются в испаряющемся водяном озере.
Будущие миссии
Следует отметить, что марсоход не в одиночку работает на Красной планете. Сопровождает его целая «команда» из других космических аппаратов, созданных разными странами, часто работающих совместно в целях развития науки. Космический орбитальный аппарат NASA «Mars Reconnaissance Orbiter» обеспечивает получение изображений с высоким разрешением поверхности. Еще один спутник NASA под названием MAVEN (миссия Mars Atmosphere и Volatile EvolutioN) исследует атмосферу Марса для изучения атмосферных потерь и других интересных явлений. Другие орбитальные миссии включают в себя «Марс-Экспресс», европейский орбитальный модуль «ExoMars», а также орбитальную миссию Индии.
В отдаленной перспективе НАСА заявляет об отправке пилотируемой миссии на Марс — возможно, в 2030-х годах. Однако финансирования для проведения этих работ правительство США пока не предусмотрело. Вполне вероятно, что на Марсе окажутся представители частных компаний, например «Space-X». Это означает, что первым общественно — политическим строем колонии на Марсе станет развитый капитализм. Хотя китайцы, учитывая огромное население и необходимость расширения своего жизненного пространства, вполне могут удивить. Как говорится — поживем, увидим…
Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter .
Начиная с середины ХХ века, исследование космоса человеком вышло на новый уровень. Стремительное технологическое развитие позволило запускать исследовательские аппараты в космос. Один из типов таких аппаратов – планетоходы, которые в свою очередь разделяются на несколько подвидов: луноходы и марсоходы. Марсоходы – это аппараты, предназначенные для исследования планеты Марс. Они умеют передвигаться по поверхности, собирать анализы почвы и камней, а также делать фотографии. Один таких аппаратов получивший наибольшую известность – марсоход Curiosity.
За всю историю изучения Марса, успешно приземлились четыре исследовательских аппарата. В настоящее время только двое из них продолжают работу.
Первые запуски
Первый полноценный марсоход сконструировали в СССР в 1971 году. Назывался он «прибором оценки проходимости – Марс», сокращенно – ПрОП-М. Первая попытка запуска состоялась в ноябре 1971 года. Межпланетная станция Марс-2 должна была спустить марсоход на поверхность планеты. Из-за ошибки в работе аппаратуры плавной посадки не получилось. Угол спуска марсохода оказался слишком резким, парашютная система не выдержала. Аппарат разбился о поверхность планеты.
Параллельно с Марсом-2 была запущена межпланетная система Марс-3, сблизившаяся с красной планетой несколькими неделями позже. Марс-3 также должен был доставить марсоход ПрОП-М. В этот раз посадка вышла более удачной. Аппарат успешно приземлился на поверхность и успел передать на Землю нечеткое изображение местности. Однако через 14 секунд связь с марсоходом была прервана навсегда. До сих пор нет единого мнения насчет того, что с ним случилось. Наиболее популярные гипотезы говорят о попадании в пылевую бурю, повредившую систему аппарата.
ПрОП-М с Марса-3 стал первым в истории искусственным аппаратом, удачно спустившимся на поверхность Марса. Этот марсоход также отличился наличием уникальной системы передвижения – лыж. Такой необычный выбор был сделан из-за слабо изученной поверхности Марса.
Успешные миссии на поверхности Марса
Соджорнер
Первая полностью успешная марсоходная миссия состоялась только в 1997 году. Это была часть американской программы «Марс Патфайндер». Целью программы стала доставка и спуск марсохода «Соджорнер» на поверхность красной планеты. Посадка вышла не слишком мягкой – после сильного столкновения с поверхностью, марсоход несколько раз отскакивал от нее, прежде чем остановиться. Несмотря на все опасения, аппарат не получил серьезных повреждений и был полностью готов к работе. Однако появилась проблема со связью Патфайндера с космической сетью NASA. Но и тут все обошлось – связь была налажена уже через сутки, и марсоход приступил к выполнению своих целей.
Соджорнер должен был выполнить следующие задачи:
Провести анализ пород
Сделать фотоснимки по указанным координатам
Исследовать состав атмосферы
Компьютер аппарата работал без операционной системы и имел весьма скромные характеристики:
Процессор Intel 80C85
Оперативная память 512 кБайт
Перезаписываемая память 186 кБайт
Этого хватало для выполнения всех поставленных задач. Связь с Землей марсоходу обеспечивала антенна, транслирующая сигнал к орбитальной станцией, имевший прямую связь с научным центром NASA.
Энергию для работы марсоход черпал из солнечных батарей, установленных на его поверхности. Вместительность батарей позволяла ему работать в течение нескольких часов даже ночью.
Марсоход Соджорнер имел 3 камеры. Две из них использовались для создания широких панорамных снимков. Всего аппарат сделал более 500 фотографий поверхности.
Анализ почвы проведенный Соджорнером показал, что Марс содержит химический состав близкий к земному. Исследование камней подтвердило теорию ученых о высокой вулканической активности в далеком прошлом.
Миссия Соджорнера была рассчитана на 7 дней, с возможным продлением до 30 в случае успеха. Однако марсоход превзошел все ожидания, оставаясь в рабочем состоянии 83 дня. До выхода из строя Соджорнера, расстояние, пройденное марсоходом составило 100 метров.
Любопытный факт – на программу Mars Pathfinder были выделены сравнительно невысокие средства, но она стала успешной. При этом ранние и более высокобюджетные проекты потерпели сокрушительный провал.
Mars Exploration Rover
После успеха Патфайндера, НАСА принялись за подготовку новой и более масштабной миссии на Марсе. Новая космическая программа получила название MER, что расшифровывается как Mars Exploration Rover. 2 новых марсохода получили названия «Спирит» и «Оппортьюнити». В январе 2004 года оба марсохода были успешно доставлены на планету. Это стало первым случаем, когда удалось мягко приземлить планетоходы. Мягкая посадка была обеспечена новыми инженерными решениями:
Увеличенный парашют
Подушки безопасности из прочного синтетического материала
Вспомогательные ракетные двигатели для замедления скорости приземления
Аппараты были доставлены в разные районы Марса. Их главной задачей стало изучение осадочных пород в кратерах. Марсоходы должны были проводить анализ и классификацию минералов. На основании полученных результатов, ученые смогли оценить вероятность существования жизни на Марсе, которая оказалась неоднозначной. Каналы на поверхности планеты указывают на наличие в них воды в прошлом, а анализ почвы имеет близкий химический состав к земному. Химический анализ одного из камней стал первым полноценным доказательством существования воды на Марсе. Отталкиваясь от этих открытий, самой популярной гипотезой стала теория о существовании жизни на Марсе миллионы лет назад, которая была уничтожена в результате высокой тектонической активности на планете.
Аппараты полностью идентичные по конструкции друг с другом.
Как и Солджорнер, питание марсоходам обеспечивают солнечные батареи. В этот раз их конструкция была усовершенствована и выполнена в ячеистом стиле. Такой подход повышает отказоустойчивость системы. Если из строя выйдет одна или несколько ячеек, то остальные будут продолжать свою работу. Емкость самих батарей была также увеличена. Теперь марсоходы могли выполнять продолжительную работу в пасмурную погоду и ночью.
Камеры марсоходов программы MER способны делать самые качественные снимки Марса. По качеству их не превзошел даже более поздний аппарат Curiosity. Камеры способны делать стереоснимки с углом зрения в 360 градусов. Эта особенность позволила марсоходам автоматически создавать карты поверхности планеты.
Еще одной инновацией стали камеры избегания опасности, получившие название Hazcam. Компьютер с их помощью может автоматически избегать потенциально опасных зон на планете.
Предполагаемая продолжительность работы обоих аппаратов составляла 90 суток. Но марсоходы превысили все ожидания в десятки раз. «Spirit» проработал 6 лет. В 2009 году он застрял в песчаной дюне и через год уже не смог выходить на связь. Его близнец марсоход «Opportunity» вовсе побил все рекорды. В 2007 году попав в пылевой шторм, он потерял связь с Землей. Но «Оппортьюнити» вышел на связь уже через сутки. По состоянию на 2018 он все еще продолжает функционировать.
Curiosity
В 2011 году NASA осуществили запуск марсохода Curiosity. Спустя девять месяцев аппарат совершил успешную посадку на поверхность красной планеты.
Перед марсоходом Кьюриосити стоял ряд задач:
Подробное исследование климата Марса
Детальный анализ поверхности
Поиск следов возможного существования жизни на планете в прошлом
Выполнение подготовки высадки человека на Марс
Curiosity оборудован двумя компьютерами с одинаковыми характеристиками:
256 кБ ПЗУ
256 МБ DRAM
2 ГБ перезаписываемой памяти
Процессор RAD750
Операционная система VxWorks
Особенность установленного процессора – высокая устойчивость к радиации.
Установка двух компьютеров обусловлена возможным выходом из строя одного из них.
Компьютер автоматически следит за состоянием марсохода. Например, регулирует температуру аппарата, в зависимости от времени суток. Ночью температура Марса значительно падает и Curiosity включает самообогревание. Также, компьютер регулярно отправляет на Землю отчет о своем техническом состоянии. Более сложные функции, вроде взятия проб марсианских почв или фотографирования поверхности, задают операторы NASA.
Марсоход Curiosity оснащен большим количеством камер. Каждая камера предназначена для проведения разных исследований.
MastCam. Оптическая система состоит из двух камер. Из возможностей – съемка фотографий в разрешении 1600 х 1200 и съемка видео с разрешением 720р. Все красивые пейзажи Марса сделаны именно с нее.
MAHLI. Эта система расположена на так называемой руке-роботе Курьесити. Используется для получения микроскопических фотографий грунта.
MARDI. Эта камера снимала поверхность Марса во время спуска аппарата на поверхность. В дальнейшем не использовалась.
ChemCam. Инфракрасная камера. С помощью излучаемого лазера анализирует свет, исходящий с горных пород.
APXS. Система, создающая рентгеновские снимки. Они необходимы для более детального исследования состава пород.
Уже через месяц после посадки на Марс, марсоход Кьюриосити сделал значительное открытие. Были найдены следы древнего ручья. Анализ дна показал, что вода в нем текла примерно со скоростью 1 метр в час. Давно существовали гипотезы о наличии запасов льда под поверхностью Марса. Но открытие Curiosity окончательно доказывает, что раньше здесь была и жидкая вода на поверхности.
Кроме множества камер, марсоход Curiosity оснащен буром. После бурения поверхности планеты, частицы почвы попадают в специальный ковш, где подвергаются анализу. Подробное исследование образцов почвы позволило начать активную подготовку к отправке человека на Марс. Необходимость такого исследования заключается в замере радиации и возможном нахождении вредных испарений.
Неудачные миссии
Советский Союз принимал несколько попыток запуска своего марсохода на красную планету в начале семидесятых. В 1970 году были разработаны два проекта под кодовыми названиями «Марс-4НМ» и «Марс-5НМ». Это были тяжелые советские марсоходы, которые должны были быть доставлены на Марс ракетой H-1. Проекты были закрыты, так как ракета не прошла тестовые запуски. Всего было произведено 4 пуска, каждый из которых закончился пожаром и разрушением обшивки.
В 1998 NASA начали очередную разработку программы по исследованию Марса под названием «Mars Surveyor 98». В 1999 году состоялся запуск межпланетной станции и марсохода «Mars Climate Orbiter». Оба аппарата развалились войдя в атмосферу красной планеты. В неудаче проекта винят слабое финансирование и маленькие сроки.
Еще одной неудачей в исследовании Марса стал российский проект «Фобос-Грунт». Аппарат должен был собрать образцы грунта с Марса и его спутника Фобоса. Запуск состоялся в ноябре 2011 года. Из-за неполадок в двигательной системе, аппарату не хватило мощности покинуть земную орбиту, где он и остался. Через несколько месяцев «Фобос-Грунт» сгорел в плотных слоях атмосферы.
Новые миссии
В мае 2018 года к Марсу был запущен новый аппарат – InSight. Он стал частью программы Discovery. Цель миссии – изучение внутреннего строения Марса. За разработку программы отвечали те же люди, которые подготавливали операции Спирита, Оппортьюнити и Кьюриосити. В ноябре аппарат удачно сел на планируемое место посадки и приступил к выполнению задач.
Летом 2020 года Роскосмос планирует запуск аппарата «Экзомарс». Ракетный модуль должен доставить новый марсоход к 2021 году. Цель проекта – поиск следов существования жизни на Марсе.
В 2020 году НАСА планируют запустить очередной планетоход на Марс. Проект носит название «Марс-2020» и включает несколько революционных решений. К марсоходу будет прикреплен небольшой дрон, который сможет передвигаться по воздуху и получать доступ в места недоступные марсоходу. Также на устройство будут установлены микрофоны, что позволит впервые записать звук на Марсе.
Смотрим следующий аппарат, исследовавший "Марс" США и удивляемся:
https://ru.wikipedia.org/wiki/Mars_Exploration_Rover
Марсоход MER на Марсе в представлении художника
"Mars Exploration Rover (MER) программа НАСА по исследованию планеты Марс с помощью двух однотипных мобильных, передвигающихся по поверхности космических аппаратов - марсоходов. Научный руководитель программы - Стив Скваерс.
В ходе выполнения программы на Марс были успешно доставлены марсоходы второго поколения MER-A Спирит (Spirit) и MER-B Оппортьюнити (Opportunity). Спускаемый аппарат с марсоходом Спирит совершил мягкую посадку на Марс 4 января 2004 в кратер Гусева. (координаты места посадки 14.5718° ю. ш. 175,4785° в. д.). Спускаемый аппарат с марсоходом Оппортьюнити совершил мягкую посадку на Марс 25 января 2004 на Плато Меридиана. (координаты места посадки 1.95° ю. ш. 354,47° в. д.) При базовом 90-дневном сроке эксплуатации марсоходов Спирит проработал более 6 лет до 2011".
Марсоход MER в сравнении с предшественником Соджонер и человеком
Конструкция этого "чуда" США:
Сказка НАСА: https://ru.wikipedia.org/wiki/Mars_Exploration_Rover
"Конструкция аппаратов.
Автоматическая межпланетная станция проекта MER включает посадочный модуль и перелётный двигательный блок. Для разных этапов торможения в атмосфере Марса и посадки посадочный модуль обрамлён двумя коническими аэродинамическими щитами и имеет парашютную систему, ракетные двигатели и шаровидные воздушные подушки.
Марсоход имеет 6 колёс. Источником электроэнергии служат солнечные батареи мощностью до 140 ватт. При массе в 185 кг аппарат оснащён буром, несколькими камерами, микроскопом и двумя спектрометрами, смонтированными на манипуляторе.
Поворотный механизм марсохода выполнен на основе сервоприводов. Такие приводы расположены на каждом из передних и задних колёс, средняя пара таких деталей не имеет. Поворот передних и задних колёс марсохода осуществляется при помощи электромоторов, действующих независимо от моторов, обеспечивающих перемещение аппарата.
Когда марсоходу необходимо повернуть, двигатели включаются и поворачивают колеса на нужный угол. Всё остальное время двигатели, наоборот, препятствуют повороту, чтобы аппарат не сбивался с курса из-за случайного движения колёс. Переключение режимов поворот-тормоз производится с помощью реле.
Также марсоход способен копать грунт, вращая одно из передних колес, сам оставаясь при этом неподвижным. Бортовой компьютер построен на процессоре RAD6000 с частотой 20 МГц, 128 МБ DRAM ОЗУ, 3 МБ EEPROM и 256 Мбайт флэш-памяти. Рабочая температура робота от минус 40 до плюс 40 °C. Для работы при низких температурах используется радиоизотопный нагреватель, который может дополняться также электрическими нагревателями, когда это необходимо. Для теплоизоляции применяется аэрогель и золотая фольга.
Прототипы марсоходов MER испытывались в земных пустынях с 2002".
Пилили бюджет США американские лгуны по взрослому, естественно под руководством главных руководителей страны, не без этого:
АМС на сборке (Оппортьюнити)
Воздушные подушки спускаемого аппарата
Небо при прекрасной горизонтальной видимости у этого "марсохода" предстало светло розовым:
Видимость просто уникальная до самого горизонта, никаких признаков пыли, ну если только это нанопыль в очень малых количествах, что мало вероятно:
Розовое небо появилось явно не благодаря пыли в атмосфере "Марса", это фотография, выполненная через фильтр.
Следующая картинка это фотография, а не художественное произведение художника, и это фотография выполненная на Земле:
Следы марсохода на марсианской поверхности (Оппортьюнити)
Эти пейзажи потом обнаружат журналисты:
Кадр из телепередачи Би-би-си "The Sky at Night" Рис. 1
Увеличенный фрагмент кадра из того же видео сюжета Рис. 2
Интересно исследование этих фотографий об использовании фильтров:
http://alternathistory.org.ua/paranoiya-ili-taki-da
"Сюрприз от Би-би-си
В начале июля нынешнего года ТВ-канал BBC One государственного британского телевидения давал в эфир очередной выпуск ежемесячной передачи «Ночное небо», посвященной астрономии и исследованиям космоса. Одна из самых примечательных особенностей этой программы в том, что, начиная с самого первого выпуска Sky at Night, вышедшего в эфир 24 апреля 1957 года, ее постоянно ведет один и тот же основной ведущий - сэр Патрик Мур (Patrick Moore). Поэтому неудивительно, что «Ночное небо» уверенно держит титул самой долгоживущей ТВ-передачи с одним и тем же ведущим в истории телевидения. Что же касается июльского видео сюжета, о котором сейчас идет речь, то это был своего рода гимн в честь автоматического аппарата-марсохода Mars Rover Spirit. В нем говорилось о бесспорно выдающихся качествах и достижениях робота NASA, который намного превзошел ожидания своих конструкторов относительно надежности и долговечности. Попутно зрителям был представлен и новый марсоход Curiosity, отправляемый на Марс в самое ближайшее время.
Присутствующий в кадре человек, который, очевидно, и рассказал Муру обо всех этих вещах, в анонсах июльской передачи почему-то был представлен как «доктор Крис Норт» (Dr. Chris North). Однако в субтитрах самого видеоряда он фигурирует как профессор Стив Сквайрс (Steve Squyres) из Корнеллского университета. Вторая идентификация гарантированно более точная, поскольку - в отличие от неведомого Норта - именно Сквайрс хорошо известен как ученый, самым тесным образом связанный с ежедневными операциями марсоходов-близнецов Spirit и Opportunity. Но в данном случае интересен не столько сам Сквайрс, сколько два больших монитора за его спиной, демонстрирующие пейзаж Марса. Примечательная особенность, которую нельзя не заметить, – цвета в этом пейзаже совершенно не соответствуют тем зловещим красно-бурым оттенкам, которые обычно характерны для всех публикуемых в СМИ цветных фотографий марсианских ландшафтов.
Получается, что в версии снимков, с которыми работает команда сопровождения марсоходов, и небо марсианское выглядит совсем по-земному голубым, и цвет марсианского грунта оказывается намного более естественным (по нашим, конечно, земным меркам). Иначе говоря, хотели того авторы телепередачи или нет, но благодаря их видеосъемке в который уже раз обострились давно идущие дебаты о том, каков же действительный цвет у Марса и почему на протяжении вот уже тридцати с лишним лет не удается получить ответ на простой, казалось бы, вопрос.
Как это начиналось
Самый первый в истории человечества цветной снимок, сделанный на поверхности Марса, был получен летом 1976 года от спускаемого аппарата Viking Lander 1. И уже на нем люди увидели голубое небо и цвета ландшафта, похожие на земные (фото слева). Но буквально через несколько часов NASA выпустило «обновленную» версию того же самого снимка (фото справа), который поразил мир своими оранжевыми небесами и красным грунтом.
Первый снимок марсохода Spirit __Рис. 4
Наблюдательные люди тут же приметили необычный вид логотипа NASA, нанесенного на платформу доставочного модуля. Обычно густо-синий цвет звездного неба, образующего фон логотипа, на снимке с Марса имеет вид пятна грязновато-красного цвета. А застывшая голубая пена изолятора, окружающая электрические кабели на платформе, на снимке превратилась в ярко-розовую. Понятно, что при столь искаженной подаче хорошо известных оттенков и цвета ландшафта далекой планеты на изображениях от камер Spirit никак нельзя называть натуральными.
Вообще-то прекрасно известно, что специально для правильной регулировки цветобаланса ученые NASA используют имеющуюся у марсоходов эталонную мишень калибровки цветов, также известную как Sundial Target или «солнечные часы». Суть работы с этой мишенью достаточно проста - на круглом циферблате имеются четыре метки базовых эталонных цветов, настраиваясь на которые можно получить наиболее естественные цвета на картинке.
Беда в том, что всякий раз, когда эти «солнечные часы» попадают в кадр, становится совершенно очевидно, что публике скармливают неправильно откалиброванные по цвету фотографии марсианской поверхности. Вот как выглядит типичный тому пример - широко растиражированная и составленная из множества снимков панорама Марса, сделанная все тем же марсоходом Spirit и имеющая «часы» как раз по центру внизу. __Рис. 5
Если рассмотреть увеличенное изображение циферблата этих «часов» (справа) и сравнить их с эталонным изображением, сделанным на Земле (слева), то легко заметить, в чем именно заключается проблема. Синий цвет на Марсе превратился в красный, а зеленый вовсе исчез. Что может означать зеленый цвет в ландшафтах, пояснять, вероятно, не требуется…
Синий цвет превращается в красный, а зеленого просто нет __Рис. 6
Так в чем же дело?
Разъяснения официальных представителей NASA по поводу постоянных претензий к неадекватной цветопередаче в изображениях с Марса звучат примерно следующим образом. Корнем проблемы следует считать особенности устройства цифровых CCD-камер (charge coupled device), используемых в последних миссиях как роботов-марсоходов, так и орбитальных аппаратов-спутников. Потому что все эти камеры не записывают цвет напрямую в делаемых ими снимках. Вместо этого они снимают черно-белые фотографии через множество различных фильтров, каждый из которых пропускает свет лишь в узком диапазоне длин волн (или, иначе, цветов), некоторые из которых невидимы для глаза. Чтобы получился «натуральный» цветной снимок, камеры должны сделать три отдельные фотографии одной и той же сцены, каждую через разные фильтры основных цветов: красный, зеленый и синий. Когда все три части накладываются одна на другую, они могут предоставить подлинно цветную композитную картинку. Но даже в этом случае потребуется балансировка цветов таким образом, чтобы они наиболее близко соответствовали тому, что обычно видит глаз. То есть надо также брать в расчет эффекты пыли, изменения в уровнях освещенности и некоторые другие переменные.
Камеры марсоходов Spirit и Opportunity имеют по два «глаза», каждый из которых оснащен 8 цветовыми фильтрами. При этом левый глаз имеет в своем составе красный, зеленый, и синий цветовые фильтры (они требуются для естественной цветопередачи), а правый глаз сосредоточен целиком на невидимых глазу полосах ультрафиолетового и инфракрасного диапазонов. Из-за этих особенностей в каком-то смысле можно говорить, что повышенное внимание NASA к нуждам научного сообщества могло простимулировать публикацию неправильно окрашенных снимков Марса. Планетарные геологи опираются в своей работе на ультрафиолетовые и инфракрасные данные - чтобы эффективнее идентифицировать камни и минералы. А ведь это основная научная цель миссии марсоходов Spirit и Opportunity! Иначе говоря, поясняют в NASA, руководители миссии пытаются использовать эти фильтры так часто, насколько это возможно. Но всякий раз, когда они добавляют невидимые для глаза длины волн в композитную картинку, это с неизбежностью дает на выходе изображение с ложными цветами.
Таким образом, большинство красных марсианских снимков являются результатом использования фильтров с полосой, лежащей за пределами человеческого зрения. Большая проблема этого официального объяснения заключается в том, что ничего иного, кроме изображений Марса с ложными цветами, публике, похоже, вообще не предъявляется. Ну а как же Марс все-таки выглядит в действительности? Для отыскания ответа на этот вопрос, говорят специалисты, требуется декодирование систем фотосъемки NASA, изолирование информации от красного, зеленого и синего фильтров с финальной коррекцией цветов в соответствии с точными параметрами этих фильтров. К счастью, в природе существуют независимые специалисты, умеющие вполне профессионально все это делать и в массовых количествах выкладывающие в Сеть более адекватно обработанные марсианские снимки NASA (куда больше похожие, кстати, на пейзаж с монитора Стива Сквайрса из телепередачи BBC)".
Контраргументы адвоката лжи НАСА очень забавные:
http://geektimes.ru/post/160621/
"Особенность получения цветных снимков через три фильтра вызвала еще одно обвинение NASA в том, что они выкладывают много черно-белых снимков и совсем мало цветных. Во-первых, «мало цветных» это чушь, т.к. еще до Curiosity опубликованы тысячи цветных кадров Spirit и Opportunity, и десятки огромных 360-градусных панорам. Во-вторых, выкладывая сырые черно-белые кадры, сделанные через цветные фильтры, NASA дает всем возможность самостоятельно изготовить цветные снимки Марса. Но конспирологи осваивают Photoshop только до функции Autocolor, которой они «восстанавливают истинный цвет Марса», а тонкости работы с цветовыми каналами им неведомы."
Это что то новое, оказывается каждый может выбрать цвет Марса США по своему вкусу. Но цвет и не важен по большому счету, главная ошибка НАСА сделана, они показали небо своего "Марса" Светлым, и дальше не важно розовый там цвет или голубой, все приехали, цвет марсианского неба на реальном Марсе темный, черный.
Следующий контраргумент еще забавнее:
http://geektimes.ru/post/160621/
"Следующий аргумент адептов учения «марснекрасный» - это некий репортаж BBC о работе специалистов NASA. По сюжету передачи, ученый сидит за рабочим ноутбуком, тут к нему в кабинет входят журналисты, и что-то там спрашивают.
Но конспиролог кричит «Ага!» и тычет в мониторы за спиной ученого, а там не красный Марс и голубое небо. При этом более чем странно выглядит организация заговорщиков глобального масштаба, где журналисты с камерами спокойно разгуливают по кабинетам, заглядывая куда понравится. Но об этом не думают те, кто мечтает поймать NASA на лжи.
Так что же на том мониторе? Там изображен участок Cape Verde кратера Виктория, который исследовал Opportunity.
Ученые NASA используют обработку под земные условия освещения для того, чтобы облегчить определение пород камней, которые встречаются марсоходам. Поскольку глаза геологов привычны к земным условиям, то и изменение цветовой гаммы марсианских снимков производится в ту же сторону. И фотографии эти вовсе не секретные."
Очень оригинально изменять реальный цвет камней в Фотошопе, чтобы облегчить определение пород камней. Эти защитники НАСА мало того, что глупые, они еще и забавные, как что-нибудь придумают, так хоть стой, хоть падай!
Главное не надо было показывать на "Марсе" земных пейзажей:
И земные смерчи:
Ошибка везде одна и самая глупая - это светлое "марсианское" небо с хорошей видимостью дальних объектов, сказки про пыль не проходят:
Автопортрет «Кьюриосити»
Марсианская научная лаборатория (МНЛ) (Mars Science Laboratory , сокр. MSL ), «Марс сайенс лэборатори» - миссия НАСА , в ходе выполнения которой на был успешно доставлен и эксплуатируется третьего поколения «Кьюриосити» (Curiosity , - любопытство, любознательность ). Марсоход представляет собой автономную химическую лабораторию в несколько раз больше и тяжелее предыдущих марсоходов «Спирит» и «Оппортьюнити». Аппарат должен будет за несколько месяцев пройти от 5 до20 километров и провести полноценный анализ марсианских почв и компонентов атмосферы. Для выполнения контролируемой и более точной посадки использовались вспомогательные ракетные двигатели.
Запуск «Кьюриосити» к Марсу состоялся 26 ноября 2011 года, мягкая посадка на поверхность Марса - 6 августа 2012 года. Предполагаемый срок службы на Марсе - один марсианский год (686 земных суток).
MSL - часть долговременной программы НАСА по исследованию Марса роботизированными зондами Mars Exploration Program. В проекте, помимо НАСА, участвуют также Калифорнийский технологический институт и Лаборатория реактивного движения. Руководитель проекта - Дуг Маккистион (Doug McCuistion), сотрудник НАСА из отдела изучения других планет.Полная стоимость проекта MSL составляет примерно 2,5 миллиарда долларов.
Специалисты американского космического агентства НАСА решили отправить марсоход в кратер Гейла. В огромной воронке хорошо просматриваются глубинные слои марсианского грунта, раскрывающие геологическую историю красной планеты.
Название «Кьюриосити» было выбрано в 2009 году среди вариантов, предложенных школьниками, путём голосования в сети Интернет. Среди других вариантов были Adventure («Приключение»), Amelia , Journey («Путешествие»),Perception («Восприятие»), Pursuit («Стремление»), Sunrise («Восход»), Vision («Ви́дение»), Wonder («Чудо»).
История
Космический аппарат в собранном виде.
В апреле 2004 года НАСА начало отбор предложений по оснащению нового марсохода научным оборудованием, и 14 декабря 2004 года было принято решение об отборе восьми предложений. В конце того же года началась разработка и испытания составных частей системы, включая разработку однокомпонентного двигателя производства компании Aerojet, который способен выдавать тягу в диапазоне от 15 до 100 % от максимальной при постоянном давлении наддува.
Создание всех компонентов марсохода было завершено к ноябрю 2008 года, причём большая часть инструментов и программного обеспечения MSL продолжало испытываться. Перерасход бюджета миссии составил около 400 миллионов долларов. В следующем месяце НАСА отложило запуск MSL на конец 2011 года из-за недостатка времени для испытаний.
С 23 по 29 марта 2009 года на сайте НАСА проводилось голосование по выбору названия для марсохода, на выбор было дано 9 слов. 27 мая 2009 года победителем было объявлено слово «Кьюриосити». Оно было предложено шестиклассницей из Канзаса Кларой Ма.
Марсоход был запущен ракетой “Атлас-5” с мыса Канаверал 26 ноября 2011 года. 11 января 2012 года был проведён специальный манёвр, который эксперты называют «самым важным» для марсохода. В результате совершённого манёвра аппарат взял курс, который привёл его в оптимальную точку для десантирования на поверхность Марса.
28 июля 2012 года была проведена четвёртая небольшая коррекция траектории, двигатели включили всего на шесть секунд. Операция прошла настолько успешно, что финальная коррекция, изначально намеченная на 3 августа, не потребовалась.
Посадка произошла успешно 6 августа 2012 года, в 05:17 UTC. Радиосигнал, сообщающий об успешной посадке марсохода на поверхность Марса, достиг в 05:32 UTC.
Задачи и цели миссии
29 июня 2010 года инженеры из Лаборатории Реактивного Движения собрали «Кьюриосити» в большом чистом помещении, в рамках подготовки к запуску марсохода в конце 2011 года.
MSL имеет четыре основных цели:
- установить, существовали ли когда-либо условия, подходящие для существования жизни на Марсе;
- получить подробные сведения о климате Марса;
- получить подробные сведения о геологии Марса;
- провести подготовку к высадке человека на Марсе.
Для достижения этих целей перед MSL поставлено шесть основных задач:
- определить минералогический состав марсианских почв и припочвенных геологических материалов;
- попытаться обнаружить следы возможного протекания биологических процессов - по элементам, являющимся основой жизни, какой она известна землянам: (углерод, водород, азот, кислород, фосфор, серу);
- установить процессы, в которых формировались марсианские камни и почвы;
- оценить процесс эволюции марсианской атмосферы в долгосрочном периоде;
- определить текущее состояние, распределение и круговорот воды и углекислого газа;
- установить спектр радиоактивного излучения поверхности Марса.
Также в рамках исследований измерялось воздействие космической радиации на компоненты во время перелёта к Марсу. Эти данные помогут оценить уровни радиации, ожидающие людей в пилотируемой экспедиции на Марс.
Состав
| Перелётный модуль |
 |
Модуль управляет траекторией Mars Science Laboratory во время полёта с Земли на Марс. Также включает в себя компоненты для поддержки связи во время полёта и регулирования температуры. Перед входом в атмосферу Марса происходит разделение перелетного модуля и спускаемого аппарата. |
| Тыльная часть капсулы |
 |
Капсула необходима для спуска через атмосферу. Она защищает марсоход от влияния космического пространства и перегрузок во время входа в атмосферу Марса. В тыльной части находится контейнер для парашюта. Рядом с контейнером установлено несколько антенн связи. |
| «Небесный кран» | После того, как теплозащитный экран и тыльная часть капсула выполнят свою задачу, они расстыковываются, тем самым освобождая путь для спуска аппарата и позволяя радару определить место посадки. После расстыковки кран обеспечивает точный и плавный спуск марсохода на поверхность Марса, который достигается за счёт использования реактивных двигателей и контролируется с помощью радиолокатора на марсоходе. | |
| Марсоход «Кьюриосити» | Марсоход под названием «Кьюриосити», содержит все научные приборы, а также важные системы связи и энергоснабжения. Во время полёта шасси складывается для экономии места. | |
| Лобовая часть капсулы с теплозащитным экраном |
 |
Теплозащитный экран защищает марсоход от крайне высокой температуры, воздействующей на спускаемый аппарат при торможении в атмосфере Марса. |
| Спускаемый аппарат |  |
Масса спускаемого аппарата (изображён в сборе с перелётным модулем) составляет 3,3 тонны. Спускаемый аппарат служит для контролируемого безопасного снижения марсохода при торможении в марсианской атмосфере и мягкой посадки марсохода на поверхность. |
Технология полёта и посадки
Перелётный модуль готов к испытанию. Обратите внимание на часть капсулы снизу, в этой части находится радиолокатор, а на самом верху - солнечные батареи.
Траекторию движения Mars Science Laboratory от Земли до Марса контролировал перелётный модуль, соединённый с капсулой. Силовым элементом конструкции перелётного модуля была кольцевая ферма диаметром 4 метра, из алюминиевого сплава, укреплённая несколькими стабилизирующими стойками. На поверхности перелётного модуля были установлены 12 панелей , подключённых к системе энергоснабжения. К концу полёта, перед входом капсулы в атмосферу Марса, они вырабатывали около 1 кВт электрической энергии с КПД порядка 28,5 %. Для проведения энергоемких операций были предусмотрены литий-ионные аккумуляторы. Кроме того, система электропитания перелётного модуля, батареи спускаемого модуля и энергосистема «Кьюриосити» имели взаимные соединения, что позволяло перенаправить потоки энергии в случае возникновения неисправностей.
Ориентация космического аппарата в пространстве определялась при помощи звёздного датчика и одного из двух солнечных датчиков. Звёздный датчик наблюдал за несколькими выбранными для навигации звёздами; солнечный датчик использовал в качестве опорной точки . Эта система была спроектирована с резервированием для повышения надёжности миссии. Для коррекции траектории применялись 8 двигателей, работающих на гидразине, запас которого содержался в двух сферических титановых баках.
Загрузка...
