Экспедиция на марс 2020: Что будут исследовать на Марсе миссии США, Китая и ОАЭ – DW – 10.02.2021

Что будут исследовать на Марсе миссии США, Китая и ОАЭ – DW – 10.02.2021

Ровер миссии NASA опустится на поверхность Марса с помощью «воздушного экрана»Фото: mars.nasa.gov

Наука

Зульфикар Аббани | Марина Барановская

10 февраля 2021 г.

После семи месяцев полета марсианские миссии ОАЭ и Китая успешно вышли на орбиту Красной планеты. Приближается к ней и экспедиция США «Марс-2020». Какие задачи перед ними стоят?

https://p.dw.com/p/3pBGx

Реклама

Февраль — самый короткий и обычно самый незаметный из всех месяцев — в этом году стал самым напряженным как минимум для трех стран, отправивших межпланетные экспедиции на Марс: США, Китая и Объединенных Арабских Эмиратов (ОАЭ).

Первым на орбиту Красной планеты успешно вышел межпланетный космический аппарат из ОАЭ «Аль-Амаль» («Надежда»). Следом за ним орбиты достиг и китайский зонд Tianwen-1 («Вопросы к небесам»). Приближается к поверхности Марса и американский марсоход Perseverance («Настойчивость»).

Прошлым летом к Марсу стартовали миссии трех стран: США, Китая и ОАЭФото: picture-alliance/S. Decoret

Все три миссии стартовали в июле 2020 года. Американская отправилась к Марсу последней, поэтому у экспертов Национального управления по аэронавтике и исследованию космического пространства (NASA) было небольшое преимущество — они могли наблюдать, как справятся со своими задачами межпланетные экспедиции двух других стран.

Арабская «Надежда»: первая на орбите

Орбитальный космический аппарат «Аль-Амаль» устремился к Марсу 20 июля, стартовав с японского космодрома Танэгасима с помощью японской же ракеты. 9 февраля, после семи месяцев полета, он, как и было запланировано, успешно вышел на орбиту Красной планеты  — первым из трех, нацелившихся туда.

В отличие от американской и китайской миссий, в задачи экспедиции из ОАЭ  не входит посадка на поверхность Красной планеты: «Надежда» будет наблюдать за марсианской атмосферой с орбиты, чтобы создать первую полную картину марсианского климата во всех регионах в течение года. После выхода зонда на орбиту космический аппарат перенастроил двигатель на процесс торможения, чтобы войти в зону гравитационного захвата. В случае неудачи межпланетная станция либо пролетела бы мимо планеты, либо упала бы на ее поверхность.

Этапы марсианской миссии Объединенных Арабских ЭмиратовФото: Emirates Mars Mission

Напряженность, с которой ожидали завершения процесса торможения, объяснялась тем, что орбитальный аппарат работал в режиме автопилота. Команды, отправленные из центра управления полетами, достигали межпланетной станции лишь спустя 11 минут. Столько же времени было необходимо для того, чтобы получить ответный сигнал. В процессе торможения шесть двигателей зонда израсходовали почти половину топлива, находившегося на борту. По словам одного из сотрудников центра управления полетами, это были «самые напряженные 27 минут во всей миссии».

Но все завершилось успешно, и теперь «Надежда» в течение всего марсианского года (продолжительность которого почти вдвое дольше земного) будет наблюдать с орбиты за атмосферой Красной планеты, чтобы составить первую полную картину марсианского климата во всех регионах. Космический зонд также впервые проведет изучение нижних слоев атмосферы, где формируется марсианская погода, в том числе пылевые бури. ОАЭ стали первой арабской страной, космический аппарат которой достиг орбиты Марса.

Китай: исследование атмосферы и грунта

Днем позже, 10 февраля, на марсианскую орбиту вышел китайский межпланетный аппарат с марсоходом «Тяньвэнь-1». Как и в случае с зондом арабской миссии, переход на постоянную орбиту проходил в режиме торможения, позволяющем попасть в зону гравитации. Китайская экспедиция к Марсу стартовала 23 июля с космодрома Вэньчан на острове Хайнань. Местом посадки предварительно выбран район марсианской равнины Утопия.

Запуск китайской межпланетной экспедиции с космодрома Вэньчан на острове ХайнаньФото: Getty Images/AFP

Из всех трех миссий у китайской самые амбициозные задачи. Орбитальный аппарат с помощью камер и радаров будет исследовать атмосферу планеты, двигаясь вокруг нее. Но это еще не все: посадочный модуль доставит на поверхность Марса вездеход, оснащенный радиолокационной станцией подповерхностного зондирования. Прибор позволяет проникнуть на глубину до 100 метров под поверхностью Марса и исследовать его геологическое строение, а также проводить химический анализ состава почвы и вести поиск биомолекул и биосигнатур.

Помимо этого марсоход снабжен навигационной и топографическими камерами, прибором для метеорологических изменений и двумя детекторами: магнитного поля на поверхности и поверхностных соединений Марса. Наличие радиолокационной станции — одно из основных отличий китайской экспедиции: подобный прибор впервые будет доставлен на Красную планету.

Миссия NASA: поиск жизни на Марсе

В отличие от Китая и ОАЭ, у США есть опыт отправки экспедиций к Красной планете. Кроме того, «Марс-2020» — самая инновационная миссия. На борту ракеты-носителя Atlas-V находится первый в мире беспилотный летательный аппарат Mars Helicopter — роботизированный вертолет-разведчик, которому дали имя Ingenuity («Смелость») и марсоход Perseverance («Настойчивость»). Вертолет должен будет совершить первый испытательный полет над Марсом — в атсмосфере, которая примерно в 100 раз тоньше, чем у Земли, и исследовать возможные цели для дальнейших передвижений ровера по поверхности планеты.

Ровер Perseverance будет собирать образцы горных пород и почвы МарсаФото: NASA/JPL-Caltech/picture alliance

Основная цель миссии состоит в том, чтобы выяснить, есть ли жизнь на Красной планете, и понять, может ли марсианская атмосфера в будущем измениться так, чтобы стать пригодной для жизни людей. Космический аппарат марсианской экспедиции США должен доставить на поверхность Марса марсоход Perseverance и беспилотник Ingenuity 18 февраля. Местом посадки выбран кратер Джезеро к северу от марсианского экватора.

Предполагается, что посадочный модуль с ровером войдет в атмосферу Марса и в результате торможения начнет постепенно уменьшать скорость, пока она не снизится от 20 000 км/ч до 3,2 км/ч. Этому помогут тормозные парашюты и двигатели, замедляющие падение. Как и в двух предыдущих случаях, весь процесс будет происходить в автономном от Земли режиме.

Затем в действие вступит система «небесный кран» — четырехугольная платформа с установленными по углам ракетными двигателями, которая обеспечит мягкую посадку ровера Perseverance на поверхность Марса при помощи нейлоновых тросов. Как только марсоход коснется грунта, соединяющие его с платформой тросы будут перерезаны пироболтами.

Подобную схему посадки ровера NASA  использовало в 2012 году при спуске марсохода Curiosity. В целом NASA высаживало на поверхность Красной планеты не один вездеход, однако, как говорят эксперты управления, «посадка на Марс — это всегда тяжело».

Марсоход Perseverance в NASA называют «роботом-астробиологом». На сегодняшний день это самый большой и технически совершенный вездеход, отправленный к поверхности Красной планеты. Оборудованный современными техническими приборами, в том числе 23 камерами, ровер весом в 1043 килограмма будет собирать образцы горных пород и почвы, которые могли образоваться в то время, когда на Марсе была вода, и содержать признаки древней жизни. Кроме того, он также имеет в распоряжении технологию извлечения кислорода из марсианской атмосферы, состоящей в основном из углекислого газа. В NASA надеются, что эти исследования подготовят почву для дальнейших миссий на Марс и на Луну.

Смотрите также:

Немец впервые возглавит экипаж МКС

To view this video please enable JavaScript, and consider upgrading to a web browser that supports HTML5 video

Написать в редакцию

Реклама

Пропустить раздел Еще по теме

Еще по теме

Пропустить раздел Близкие темы

Близкие темы

Саммит G8 (саммит «большой восьмерки»)ФергюсонСланцевый газБазы ПРО в Восточной ЕвропеМайк ПенсФрекингСоединенные Штаты Америки (США)МайамиЗакон МагнитскогоНикки ХейлиМарсОбъединенные Арабские Эмираты (ОАЭ)Джен ПсакиСША и РоссияСиндром приобретенного иммунного дефицита (СПИД)Соединенные Штаты Америки и УкраинаПентагонВашингтонКоллегия выборщиковTea PartyПропустить раздел Топ-тема

1 стр. из 3

Пропустить раздел Другие публикации DW

На главную страницу

Экспедиция на Марс в 2020 году: полет в один конец

Несмотря на большие достижения в вопросе изучения космоса, человечество не намерено останавливаться на достигнутом, и хочет дальше постигать и познавать, новые пока еще малоизвестные тайны космоса. Теперь люди хотят выяснить, что же все-таки представляет собой Марс! Так была развернута компания полета на Марс. Данная идея оказалась интересна многим крупным компаниям, которые занимаются строительством суборбитальных ракет и изучением космических явлений.

Миссия NASA «Марс-2020»

Проект «Марс-2020» (Mars 2020 rover mission) является частью продолжительной программы NASA по изучению «Красной планеты». Основной целью проекта является разведывательная миссия поверхности планеты, что позволит ответить на множество фундаментальных вопросов. Например, была ли жизнь на Марсе, остались ли на его поверхности следы обитаемых условий в прошлом, или признаки существования бактерий и других микроорганизмов.

Кроме того, в задачи Марс-2020 входит сбор информации и апробация технологий, которые в будущем будут использоваться колонизаторами. В рамках программы будет выполнено тестирование получения кислорода из местной атмосферы, поиск полезных ископаемых и ресурсов (например, подземных вод), урегулирование процессов посадки, определение погоды, концентрации пыли и пр.

Проект Марс-2020 представляет собой марсоход, который будет отправлен с Земли в июле/августе 2020 (о чем сообщалось на официальном сайте проекта). Марсоход будет передвигаться по поверхности необычным способом: с помощью встроенных вертолетных лопастей. Таки образом, он будет как бы «прыгать», поднимаясь вверх, пролитая определенное расстояние и приземляясь на грунт. Однако, вертолет может летать только 3-4 раза в сутки, поскольку марсоход оборудован небольшой солнечной батареей. Такое решение было принято для сохранения минимального веса устройства. В противном случае он не смог бы летать в условиях местной плотности воздуха.

Экспедиция  на поверхности планеты будет длиться не менее одного марсианского года (687 дней). В этот период будет проводиться сбор необходимой информации, включая образцы грунта, которые в последующем планируется переправить на Землю для дальнейшего изучения в специализированной лаборатории.

Планы ESA и Роскосмоса

Аналогичной программой, целью которой является исследование «Красной планеты», занимается Европейское космическое агентство (ESA) совместно с Роскосмосом. Речь идёт о проекте EXOMARS 2016-2020, который, как понятно из названия, стартовал ещё в 2016-м году.

Официально программа делится на две части: запуск марсохода и размещение на планетарной орбите аппарата, который будет выполнять как исследовательскую роль, так и функции волнового передатчика.

В качестве основных целей программы можно выделить:

  • уточнение формы поверхности Марса;
  • демонстрация и тестирование инновационных технологий;
  • извлечение и доставка на Землю почвы или полезных ископаемых.

Орбитальный спутник TGO (Trace Gas Orbiter) успешно стартовал с Земли ещё в 2016-м. Сейчас он уже предоставляет подробные данные о составе атмосферы планеты. В 2020-м планируется запуск и марсохода, в задачи которого будет входить исследование химического и потенциально-биологического состава почвы.

SpaceX

Первое путешествие на Марс людей планируется Илоном Маском уже в 2024-м году. В настоящее время ведутся конструкционные работы по созданию космического корабля, дизайн которого был представлен Маском ещё в мае 2018-го. Речь идёт о его Crew Dragon. Но уже сейчас известно, что корабль пройдёт через тестовые полёты на МКС с миссией доставки грузов, а так же будет испытан пилотами на самой станции.

Настолько масштабные планы Маска стали возможны для осуществления благодаря успехам его компании SpaceX в разработке ракетоносителей, имеющих возможность повторного использования. Успевшая наделать шума ракета Falcon 9 успешно продемонстрировала преимущества новой технологии.

Возможность возврата хотя бы первой ступени носителя значительно снизила себестоимость всего полёта примерно в 4 раза. На запуск Falcon Heavy SpaceX потратила около 90 млн долларов. На аналогичные испытания компании ULA (Boeing) пришлось бы выложить примерно 400 млн.

Если инженерам SpaceX будет разработана технология возвращения ещё и второй ступени ракетоносителя, это разработка сделает освоение космоса более рентабельным, а следовательно и более реальным.

Inspiration Mars Foundation

О своем намерении организовать полет на Марс в 2018 году заявляла некоммерческая организация Inspiration Mars Foundation (фонд), основанная Деннисом Тито в 2013 году. Компания планировала воспользоваться особым орбитальным периодом в январе 2018, который позволяет добраться до орбиты Марса с минимальным расходом топлива. Дополнительное окно запланировано на 2021 год, если миссию не удастся реализовать в 2018.

Предложение было основано на траектории свободного возвращения. Пилотируемый корабль должен был выйти на орбиту Марса через орбиту Венеры и Земли, и вернуться обратно на Землю через 501 день. Данная кампания подвергалась значительной критике со стороны государственных и независимых организаций.

На данный момент актуальной информации о деятельности фонда нет, так как их официальный сайт заблокирован.

Mars One

Mars One – это частный проект голландской организации Mars One and Interplanetary Media Group под руководством Баса Лансдорпа. Программа предполагает экспедицию на Марс  в один конец. Компания позиционирует себя как некоммерческая организация. Однако, она предлагает способ получения дохода от экспидиции в виде съемок и дальнейшей продажи документальных фильмов о подготовке и осуществлении миссии.

Реализация проекта предполагает поэтапное осуществление. С 2020 года на поверхность планеты будет запущен первый посадочный модуль, для сбора информации для экспедиции. До 2026 года на Марсе с помощью робототехники будут выстроены жилые модули, перевезено оборудование и другие полезные грузы. Полет первого корабля с людьми запланирован на 2026 год. Следующие корабли с людьми будут отправлены в 2028 и 2029 годах. До 2035 года организация рассчитывает построить колонию для 20 человек.

Тем не менее, организация Mars One неоднократно подвергалась жесткой критике и обвинялась в неправомерных действиях  с целью получения материальной выгоды. В российском документальном фильме «Обретение Марса» ее руководители прямолинейно были названы мошенниками.

Илон Маск мечтает колонизировать Марс: видео

Сохранить и поделиться:

Обзор миссии

— NASA Mars

Перейти к основному содержанию

  • Миссия
    › Обзор

Марсоход Perseverance 2020 будет искать признаки древней микробной жизни, что продвинет задачу НАСА по исследованию прошлой обитаемости Марса. У марсохода есть бур для сбора образцов марсианской породы и почвы, а затем их хранения в герметичных тубах для будущей миссии, которая доставит их обратно на Землю для детального анализа. Perseverance также будет тестировать технологии, которые помогут проложить путь для будущих исследований Марса человеком.

К брюху марсохода привязана демонстрация технологии — марсианский вертолет Ingenuity может достичь «момента братьев Райт», испытав первый двигательный полет на Красной планете.

В поисках древней жизни, сбор Камни и почва

Есть несколько способов, которыми миссия помогает проложить путь для будущих человеческих экспедиций на Марс и демонстрирует технологии, которые могут быть использованы в этих начинаниях. К ним относятся тестирование метода производства кислорода из марсианской атмосферы, выявление других ресурсов (таких как подземные воды), совершенствование методов посадки и характеристика погоды, пыли и других потенциальных условий окружающей среды, которые могут повлиять на будущих астронавтов, живущих и работающих на Марсе.

Ключевые факты около

НАСА Mars 2020 Rover

. вечера. PST (15:55 по восточному поясному времени)

Продолжительность миссии:
Не менее одного марсианского года (около 687 земных дней)

Изучение пригодности Марса для жизни, поиск признаков прошлой микробной жизни, сбор и хранение образцов и подготовка к будущему Человеческие миссии

У марсохода Perseverance есть четыре научные цели, которые поддерживают научные цели Программы исследования Марса:

Поиск жилья: Определить прошлые среды, способные поддерживать микробную жизнь.
Поиск биосигнатур: Ищите признаки возможной микробной жизни в прошлом в этих обитаемых средах, особенно в особых горных породах, которые, как известно, со временем сохраняют признаки жизни.
Образцы кэширования: Соберите образцы горных пород и «почвы» и сохраните их на поверхности Марса.
Подготовка для людей: Испытание производства кислорода из марсианской атмосферы.

Все ответы на ключевые вопросы астробиологии, связанные с потенциалом Марса как места для жизни. Первые три рассматривают возможность прошлой микробной жизни. Даже если Настойчивость не обнаружит никаких признаков прошлой жизни, она когда-нибудь проложит путь для человеческой жизни на Марсе.

Технологии Mars 2020: наследие и инновации

Технологии входа, спуска и посадки

Миссия использует уже успешно продемонстрированные технологические инновации, особенно для входа, спуска и посадки (EDL). Как и марсоход НАСА Curiosity (), космический корабль «Марс-2020» использует управляемую систему входа, спуска и посадки. Система посадки в миссии «Марс-2020» включает парашют, спускаемый аппарат и подход, называемый «маневром небесного крана», для спуска марсохода на привязываться к поверхности в последние секунды перед посадкой

Система посадки этого типа позволяет посадить очень большой и тяжелый марсоход на поверхность Марса в более точной зоне приземления, чем это было возможно до приземления Curiosity.Марс 2020 занимает Это еще один шаг вперед. Он добавляет новые технологии входа, спуска и посадки (EDL), такие как Terrain-Relative Navigation (TRN). Эта сложная навигационная система позволяет марсоходу обнаруживать опасную местность и избегать ее, отклоняясь от нее во время спуска через марсианская атмосфера. Микрофон позволяет инженерам анализировать вход, спуск и посадку. Он также может улавливать звуки работы марсохода, что даст инженерам подсказки о r здоровье и операции, и было бы приятно услышать.

Технологии наземных операций

Конструкция марсохода Perseverance сводит к минимуму затраты и риски, поскольку она в значительной степени основана на инженерном проекте предыдущего марсохода Curiosity. Система дальней мобильности Perseverance позволяет ему перемещаться по поверхности Марса на расстояние от 3 до 12 миль (от 5 до 20 километров). Улучшения Perseverance включают новый, более удобный дизайн колес. И впервые на марсоходе установлена ​​буровая установка для отбора проб марсианских пород и грунта. Он собирает и хранит ядра в трубах на поверхности Марса, используя «кэширование депо». Кэширование демонстрирует новые возможности ровера по сбору, хранению и сохранению образцов. Это потенциально может проложить путь для будущих миссий по извлечению образцов и их доставке на Землю для интенсивного лабораторного анализа.

Настойчивость испытывает технологию извлечения кислорода из марсианской атмосферы, которая на 96% состоит из углекислого газа. Эта демонстрация помогает планировщикам миссий проверить способы использования природных ресурсов Марса для поддержки исследователей и улучшения конструкций систем жизнеобеспечения, транспорта и других важных систем для жизни и работы на Марсе. Марсоход также следит за погодой и пылью в марсианской атмосфере. Такие исследования важны для понимания ежедневных и сезонных изменений на Марсе и помогут будущим исследователям лучше предсказывать марсианскую погоду.

Блог: Миссия марсохода Perseverance Rover

  • Мэрайя Бейкер

    Планетарный ученый, Смитсоновский национальный музей авиации и космонавтики
    Вашингтон, округ Колумбия

  • Мэтью Брэнд

    Инженер SuperCam/ChemCam, Лос-Аламосская национальная лаборатория Лос-Аламосская национальная лаборатория

  • Сойер Брукс

    Инженер по стыковочным системам, НАСА/Лаборатория реактивного движения
    Пасадена, Калифорния

  • Адриан Браун

    Заместитель научного сотрудника программы, штаб-квартира НАСА
    Вашингтон, округ Колумбия

  • Дениз Бакнер

    Студент-сотрудник, Университет Флориды
    Гейнсвилл, Флорида

  • Фред Калеф III

    Специалист по картированию, НАСА/Лаборатория реактивного движения
    Пасадена, Калифорния

  • Алисса Дирдорф

    Инженер-системотехник, НАСА/Лаборатория реактивного движения
    Пасадена, Калифорния

  • Кеннет Фарли

    Научный сотрудник проекта, Калифорнийский технологический институт
    Пасадена, Калифорния

  • Филиндия Гант

    Студенческий сотрудник Mars 2020, Университет Флориды
    Гейнсвилл, Флорида

  • Брэд Гарчински

    Студент-сотрудник, Университет Пердью
    West Lafayette, IN

  • Эрин Гиббонс

    Студент-сотрудник, Университет Макгилла
    Монреаль, Канада

  • Майкл Хехт

    Марсианский эксперимент по использованию кислорода на месте (MOXIE) Главный исследователь, Массачусетский технологический институт
    Вестфорд, Массачусетс

  • Луиза Джандура

    Главный инженер по выборке и кэшированию, НАСА/Лаборатория реактивного движения
    Пасадена, Калифорния

  • Бавани Катир

    Студент, сотрудник Mastcam-Z, Университет Западного Вашингтона

  • Лидия Киврак

    Студент-сотрудник, Университет Флориды
    Гейнсвилл, Флорида

  • Рэйчел Кроняк

    Инженер-системотехник, НАСА/Лаборатория реактивного движения
    Пасадена, Калифорния

  • Стивен Ли

    Настойчивость Заместитель руководителя проекта, НАСА/Лаборатория реактивного движения
    Пасадена, Калифорния

  • Джастин Маки

    Ученый по обработке изображений и заместитель главного исследователя Mastcam-Z, НАСА/Лаборатория реактивного движения

  • Сара Милкович

    Помощник научного руководителя, НАСА/Лаборатория реактивного движения
    Пасадена, Калифорния

  • Элеонора Морленд

    к.