Содержание
Искатель жизни: чем уникальна новая марсианская миссия
В ночь на 19 февраля, около полуночи по Москве, на Марс сел посадочный модуль миссии NASA Mars 2020. Он доставил марсоход Perseverance («Настойчивость») и вертолет Ingenuity («Изобретательность»). Задачи у них крайне амбициозные: попытаться найти на Марсе следы жизни, совершить первый полет в марсианском небе и собрать грунт для отправки его на Землю
Новая начинка
Закончили чтение тут
Вопрос, есть ли жизнь на Марсе, все еще открыт. Во всяком случае, когда-то наш сосед был подходящим для нее местом. Большинство планетологов считает, что на планете некогда был океан, озера и реки. Вот и марсоход Curiosity («Любопытство»), работающий на Марсе с 2012 года, сел в районе, который многие эксперты считают дном древнего озера.
Если на Марсе есть или когда-либо была жизнь, то где же искать ее следы, как не на месте былых водоемов? Но, увы, Curiosity не слишком приспособлен к таким поискам. Этот ровер куда полезнее для геологов, чем для астробиологов.
Ученые извлекли урок из упущенной удачи. Perseverance очень похож на Curiosity, но его приборы специально рассчитаны на поиск следов жизни. С этой целью он будет изучать марсианский грунт так тщательно, как ни одна миссия до него. Если на Марсе есть подозрительная органика, приборы должны будут ее обнаружить. А если и нет — что ж, такое дотошное изучение инопланетных пород ценно для науки и само по себе.
Две тысячи новых миров: что открыла космическая обсерватория TESS
К слову, спускаемый аппарат миссии Mars 2020 совершил посадку в очень подходящем для «биологического следопыта» месте: кратере Езеро.
Судя по формам рельефа и минералам, здесь некогда было озеро, в которое впадала река.
Впрочем, на ровере массой более тонны нашлось место и приборам для других задач. Он будет следить за марсианской погодой, сканировать кору планеты радаром и снимать захватывающие пейзажи.
Настойчивость и изобретательность
А вот на вертолете Ingenuity нет никаких инструментов изучения Марса. Задача этого 1,8-килограммового дрона в другом: научиться летать в атмосфере планеты. До него единственными летательными аппаратами, покорявшими внеземное небо, были аэростаты над Венерой.
Между прочим, летать над Марсом будет совсем не просто. Плотность атмосферы у самой поверхности там примерно такая же, как в 30 километрах над Землей. Между тем земные вертолеты никогда не поднимались выше 12 километров с небольшим.
Именно поэтому при своей крошечный массе дрон может похвастаться винтом с размахом лопастей 1,2 метра. И вращаться он будет с немыслимой для земных машин скоростью в 3000 оборотов в минуту.
Если у «Изобретательности» все получится, то следующие марсианские зонды понесут с собой вертолеты, оснащенные научными приборами. Легкие и быстрые воздушные разведчики прекрасно дополнят собой тяжелые медлительные марсоходы.
Заверните с собой
Еще одна задача миссии, о которой невозможно не упомянуть — это подготовка образцов грунта для отправки на Землю.
Планетологи мечтают о марсианском грунте. Ведь ни в один ровер невозможно вместить столько приборов, сколько их в земных лабораториях.
И этот арсенал все время пополняется. Достаточно сказать, что лунный грунт, привезенный «Аполлонами», специалисты изучают до сих пор.
Однако Марс — не Луна. Его притяжение всего в 2,7 раза слабее земного. Стартовать с небольшой, но настоящей планеты без огромной ракеты-носителя, а потом еще и довезти груз до Земли – задача не из легких. Для ее решения американским и европейским космическими агентствами запланированы целых три миссии, и Mars 2020 — только первая из них.
Роль Perseverance в этой эпопее довольно скромна. Он будет бурить небольшие скважины, извлекать из них тонкие каменные стержни (керны) и упаковывать их в специальные емкости. Они останутся лежать на поверхности Марса, пока за ними не придут (благо на спокойной и скучной планете контейнеры может разве что слегка припорошить пылью).
Миссия, которая заберет образцы с Марса, стартует в 2026 году.
Она называется Sample Retrieval Lander, то есть «Посадочный аппарат для возвращения образцов». Прибывший с ней марсоход подберет контейнеры, оставленные для него Perseverance. Они будут погружены во взлетный модуль, и тот выйдет на орбиту (между прочим, это будет первый в истории взлет с Марса). В общем-то, только на это ему и хватит топлива.
Старая Земля: почему важно открытие планеты у одной из древнейших звезд в Галактике
Ну а в космосе драгоценный груз подберет другой аппарат — Earth Return Orbiter, то есть «Орбитальный модуль для возвращения на Землю». Образцы будут перегружены на его борт, и зонд отправится домой. В 2031 году марсианский грунт должен наконец оказаться в земных лабораториях.
Пальма первенства
Напомним, что США пока остаются единственной страной, чьи аппараты успешно работали на поверхности Марса.
Советские и европейские зонды либо разбивались при посадке, либо выходили из строя вскоре после нее.
Впрочем, американской сверхдержаве уже наступает на пятки азиатская. 10 февраля 2021 года на орбиту Красной планеты вышел первый китайский марсианский зонд «Тяньвэнь-1». Он несет на борту марсоход, посадка которого намечена на май 2021 года. А за день до «Тяньвэнь-1» на орбиту Марса вышла первая арабская межпланетная станция «Аль-Амаль». Правда, у нее нет посадочного модуля, но клуб марсианских держав так или иначе пополнился еще одним участником.
Объекты в космосе ближе, чем они кажутся: как Земля оказалась на 2000 световых лет ближе к черной дыре
В современном мире исследование космоса — это вопрос статуса. Но если в погоне за престижем какого-нибудь государства люди Земли найдут ответ на сакраментальный вопрос, есть ли жизнь на Марсе, это будет прорывом для всего человечества.
Мнение автора может не совпадать с точкой зрения редакции
Космические деньги: почему бизнесмены инвестируют в безвоздушное пространство
8 фото
Мы настойчивы. Марс-2020 | svetochnews.ru
#КОСМОС
08.07.2021
redaktor
30 июля 2020 года с космодрома на Мысе Канаверал стартовала ракета-носитель «Атлас-V» с марсоходом на борту. Название выбрано по результатам конкурса среди американских школьников. В проекте названия, школьник Александр Мейтер сказал: «Любопытство. Проницательность. Дух. Возможность. Если задуматься, это имена предыдущих марсоходов – это качества, присущие человеку. Но если роверы представляют нас как вид, мы забыли о главном качестве, Настойчивость. Так и был назван марсоход миссии «Марс-2020».
Старт ракеты-носителя «Атлас-V»
Полет на Марс
После запуска 30 июля капсула с марсоходом имела и скорость 32 тысячи километров в час. После вывода на траекторию полета к Марсу, аппарат выполнял маневры включения двигателя, тем самым изменяя орбиту и снижая скорость. Выйдя на орбиту Марса, аппарат имел скорость 27 тысяч километров в час, это обычная скорость аппаратов на низкой околоземной орбите.
Совершив маневр сброса скорости, аппарат вошел в плотный слои атмосферы 18 февраля 2021 года. После успешного входа в атмосферу, из защитной скорлупы развернулись парашюты, спросился теплозащитный щит, включается радар, который ищет лучшее место посадки. Через несколько минут после входа парашют и защитная скорлупа больше не нужны, и они сбрасываются. После сброса защитной скорлупы в работу вступает Небесный кран, это аппарат работает на реактивных двигателях, к которому закреплен марсоход. Небесный кран позволяет мягко приземлить марсоход.
Когда марсоход находиться в нескольких метрах от поверхности Небесный кран спускает ровер на тросах, после тросы обрываются и Небесный кран улетает подальше от марсохода. После завершения процесса посадки выяснилось что, марсоход приземлился точно в кратер Езера, использовав радар.
Селфи
На Марсе
После посадки ровер включает свой генератор, который работает на естественном распаде радиоактивных изотопов, простыми словами это маленькая атомная станция. От солнечных батарей решили отказаться. После включения марсоход отправляет на Землю первое в истории видео посадки на Марс (можете посмотреть, перейдя по ссылке в конце статьи). Далее, ровер включает главную камеру и делает снимки поверхности. Всего на ровере установлено 23 камеры.
Через несколько недель после посадки марсоход готовится оставить на поверхности первый в истории летательный аппарат на другом небесном теле. Мини-вертолет «Изобретательность» имеет массу всего 2 кг и управляется способом передачи программы полета.
После успешного полета ровер заберет дрон обратно. Вертолет уже осуществил несколько полетов, поднимался на максимальную высоту в 50 метров. Как вы уже поняли, название для вертолета выбрано не случайно, оно представляет еще одно качество человека – Изобретательность.
«Изобретательность» и «Настойчивость»
Задачи.
Главными задачами можно выделить:
- Оценка жизнепригодности планеты.
- Поиск остатков жизнедеятельности Марсе в прошлом.
- Сбор образцов грунта: камни и почва.
- Подготовка к высадке человека. Переработка углекислого газа в кислород.
Менее важной задачей считается полет вертолета «Изобретательность». Если бы он прошел не удачно, задачи миссии не изменились бы.
20 апреля марсоход успешно выполнил переработку кислорода из углекислого газа. В итоге получилось собрать несколько граммов газа. Это огромный прорыв в науке, так как будущие пилотируемые миссии смогут вырабатывать кислород сами, на Марсе.
«Изобретательность»
Планы на 2026 год.
В 2026 году планируется запустить европейский аппарат Earth Return Orbiter (Орбитальный аппарат возврата на Землю) с ракетой на нем. В эту ракету марсоход загрузит ранее собранные образцы грунта. После, эта ракеты стартует и доставит на Землю марсианский грунт.
Доска благодарности врачам
Память врачам и билеты на марс.
На корпус ровера прикреплена мемориальная табличка, на которой нарисован посох Асклепия, главный медицинский знак. Эта табличка символизирует дань памяти врачам со всего мира, борющихся с коронавирусной инфекцией COVID-19. Так же на сайте НАСА можно было получить бесплатный билет на Марс. Этот билет дает гарантию, что ваше имя будет записано на чипы в марсоходе. В сумме было отправлено 10 миллионов 932 тысячи имен. Все они находятся на Марсе.
https://youtu.be/9CIBOPGWWxw — первое в истории видео посадки на Марс.
Чипы с именами людей
миссий Mars 2020: вот почему этим летом будет запущено несколько космических аппаратов
Си-Эн-Эн
—
cms.cnn.com/_components/paragraph/instances/paragraph_C0698197-1D3A-670F-E2F9-909AFBF0C6B6@published» data-editable=»text» data-component-name=»paragraph»>Если кажется, что Марс сейчас популярное направление, то это не просто так: шанс полететь туда выпадает только раз в 26 месяцев.
Этим летом к Марсу планировалось запустить четыре миссии, в том числе три марсохода, от нескольких космических агентств.
Два из них, в том числе китайский Tianwen-1 (с марсоходом) и зонд «Надежда» из Объединенных Арабских Эмиратов, были запущены на прошлой неделе и сейчас находятся на пути к Марсу. Далее следует марсоход NASA Perseverance, запуск которого запланирован на 30 июля.
А первому европейскому планетарному марсоходу придется немного подождать, чтобы начать свое путешествие на Марс.
На этом снимке, сделанном 17 июля 2020 года, показана передача ракеты «Чанчжэн-5» перед запланированным запуском в Вэньчане в южной китайской провинции Хайнань. — После отправки людей на орбиту и посадки зонда на Луну Китай стремится к еще одной вехе в своих космических амбициях, запустив марсоход с 20 по 25 июля. (Фото: STR/AFP) / China OUT (Фото: STR/AFP через Getty Images)
STR/AFP/AFP через Getty Images
Марс является последней ареной в соперничестве США и Китая, и обе страны запустили зонды в этом месяце.
Европейское космическое агентство и Роскосмос, российское космическое агентство, отложили запуск своего марсохода ExoMars частично из-за опасений по поводу коронавируса, о чем они объявили в марте.
В качестве причин задержки агентства назвали опасения по поводу коронавируса и готовности компонентов космического корабля.
Дальнейшие испытания гарантируют, что компоненты космического корабля завершены и готовы. Запуск марсохода был запланирован на июль 2020 года. Теперь совместные проектные группы агентства рассматривают новое окно запуска в период с августа по октябрь 2022 года.
В то время как пандемия создала проблемы и вызвала задержки в других миссиях, команды, работающие над миссиями, запланированными для посадки на Марс, были заинтересованы в том, чтобы все было готово к запланированной дате запуска.
МБРСК
ОАЭ успешно запустили первую в арабском мире миссию на Марс
cms.cnn.com/_components/paragraph/instances/paragraph_81F1AD05-D9FA-2231-7BCA-90BF8604C8ED@published» data-editable=»text» data-component-name=»paragraph»>Для команды марсохода Perseverance, в которую входит более 1000 человек, пандемия ударила в решающий момент.
«Чтобы сделать подобную миссию успешной, требуется много настойчивости и много блестящей тяжелой работы даже в лучшие времена», — сказал Майкл Уоткинс, директор Лаборатории реактивного движения НАСА, во время беседы, организованной Космическим фондом в прошлом году. неделю. «И я не думаю, что кто-то из нас ожидал этого Пандемия Covid как раз в самое напряженное время миссии.
По словам Уоткинса, это когда команды миссии работали в три смены в день, 24/7, чтобы завершить окончательную сборку, провести финальное тестирование оборудования для чистого полета и убедиться, что миссия готова к работе.
НАСА/Лаборатория реактивного движения-Калтек
Ingenuity станет первым вертолетом, который полетит на Марс
Хотя командам Perseverance пришлось перейти на удаленную работу и выполнение миссии из дома, все еще были члены команды, которым приходилось работать непосредственно с оборудованием. Они были в масках и соблюдали социальную дистанцию.
«Я действительно просто не могу сказать достаточно о том, насколько невероятной была эта команда», — сказал Уоткинс. «Они действительно взялись за дело и завершили его в срок, и мы готовы к работе. НАСА действительно объединилось как семья, и на самом деле это был удивительно гладкий опыт, учитывая все проблемы с Covid».
Земля — третья ближайшая планета к Солнцу, а Марс — четвертая, что влияет на орбиты планет вокруг Солнца, а также на количество дней, равных году на каждой планете.
Запуск «Настойчивости» на Марс
на иллюстрации показан момент после старта Mars 2020
10 июля 2020 г.
На этой иллюстрации показан момент после старта марсохода Mars 2020 Perseverance с мыса Канаверал, Флорида. Космический корабль начинает первую часть своего путешествия к Марсу на ракете-носителе United Launch Alliance Atlas V.
Более подробная информация о миссии доступна по адресу: https://mars.nasa.gov/mars2020/.
Кредит
НАСА/Лаборатория реактивного движения-Калифорнийский технологический институт
Лаборатория реактивного движения-Калифорнийский технологический институт/НАСА
Искусство вездехода: воображая Perseverance до его появления
cms.cnn.com/_components/paragraph/instances/paragraph_E073D12A-23D7-4BF0-D94D-90E405660368@published» data-editable=»text» data-component-name=»paragraph»>Например, Земля движется со скоростью 67 000 миль в час, вращаясь вокруг Солнца, что составляет нашу 365-дневную орбиту. Но Марс дальше от Солнца, поэтому он медленнее и занимает больше времени. Год на Марсе составляет около 687 земных дней.
Планеты также не движутся по идеальным круговым траекториям вокруг Солнца. Вместо этого у них эллиптические или более овальные орбиты. А орбиту Марса тянет массивный газовый гигант Юпитер, который также может менять форму орбиты.
Марс и Земля также немного наклонены в своих орбитах.
Но каждые 26 месяцев Марс и Земля оказываются на одной стороне от Солнца и оказываются ближе друг к другу на , чем обычно. Запуски на Марс нацелены на это время, потому что любой космический корабль, покидающий Землю, будет совершать более короткий полет к Марсу, а это означает, что также требуется меньше ресурсов, таких как топливо.
Другие факторы, такие как грузоподъемность ракеты-носителя, масса космического корабля и время посадки, также помогают определить окно запуска.
Это двухгодичное выравнивание предоставляет короткое окно возможностей.
Окно запуска Perseverance — с 30 июля по 15 августа.
Хотя НАСА успешно приземлялось на Марс несколько раз, в том числе четыре марсохода, это сложная задача, требующая возможности связи во время посадки. Это для того, чтобы команды понимали, что происходит во время снижения и посадки.
Планирование конкретного окна запуска гарантирует, что космический корабль приземлится, когда орбитальные аппараты НАСА на Марсе пройдут над местом посадки, обеспечивая радиопередачи с космического корабля.
НАСА попытается осуществить первый запуск Perseverance в 7:50 утра по восточному времени 30 июля, при этом возможность запуска будет появляться каждые пять минут в течение двухчасового окна.
Если марсоход запустится в течение двухнедельного окна с 30 июля по 15 августа, он приземлится на Марсе по адресу 18 февраля 2021 года. Марсианские миссии Китая и ОАЭ также приземлятся на Марсе в феврале 2021 года.
В чистой комнате Лаборатории реактивного движения НАСА в Пасадене, Калифорния, инженеры наблюдали за первым ходовым испытанием марсохода НАСА «Марс 2020» 17 декабря 2019 года..
JPL-Калифорнийский технологический институт/НАСА
Марсоходы прошлого проложили путь новейшему исследователю NASA Perseverance
В то время как Марс максимально приблизится к Земле в октябре, всего в 38,6 миллионах миль от Земли, по данным НАСА, наибольшее расстояние между Землей и Марсом может достигать 249 миллионов миль.
Если марсоход не запустится в течение двухнедельного окна, он будет помещен в хранилище, и командам придется ждать два года, чтобы снова запустить его.
По словам администратора НАСА Джима Брайденстайна, хранение космического корабля и другие факторы задержки обойдутся НАСА в 500 миллионов долларов и повлияют на долгосрочные цели программы НАСА по исследованию Марса.
«Я надеюсь, что люди посмотрят эту миссию и воодушевятся тем, что мы можем стремиться и достигать результатов даже в трудные времена», — сказал он на пресс-конференции в июне.
Марсоход Perseverance: марсоход НАСА для поиска признаков древней жизни
Другой концепт художника, показывающий марсоход NASA Perseverance на поверхности Марса.
(Изображение предоставлено: NASA/JPL-Caltech)
Марсоход NASA Perseverance исследует не только Красную планету. Робот-охотник за жизнью также поможет небольшой части Марса добраться до Земли примерно через десять лет, если все пойдет по плану.
Perseverance, центральный элемент миссии НАСА «Марс-2020» стоимостью 2,7 миллиарда долларов, приземлился в кратере Джезеро на Красной планете 18 февраля 2021 года. среди прочих амбициозных задач собрать несколько десятков образцов для будущего возвращения на Землю.
«Я не думаю, что у нас была миссия, которая внесет такой большой вклад как в науку, так и в технологии», — сказал Space.com исполняющий обязанности администратора НАСА Стив Юрчик незадолго до приземления Perseverance. «Это будет действительно потрясающе».
Подробнее: Где найти последние фотографии Марса от Perseverance
Размер марсохода Perseverance: Насколько велик марсоход?
Присоединяйтесь к нашему разговору о Марсе!
Присоединяйтесь к нашему форуму, чтобы обсудить марсоход Perseverance на Марсе.
Что вы надеетесь найти?
Если Perseverance кажется вам знакомым, то это потому, что робот-исследователь в значительной степени основан на своем предшественнике, марсоходе Curiosity из Марсианской научной лаборатории (MSL), который приземлился в августе 2012 года и до сих пор успешно работает.
Как и Curiosity, марсоход Perseverance был построен инженерами и учеными Лаборатории реактивного движения НАСА в Пасадене, Калифорния. По словам представителей агентства, примерно 85% массы Perseverance основано на «наследственном оборудовании» Curiosity, что экономит время и деньги НАСА и значительно снижает риск.
Настойчивость имеет длину около 10 футов (не считая роботизированной руки), ширину 9 футов и высоту 7 футов (около 3 метров в длину, 2,7 метра в ширину и 2,2 метра в высоту). При весе 2260 фунтов. (1025 кг), Perseverance весит меньше компактного автомобиля.
Как и Curiosity, Perseverance имеет прямоугольный корпус, шесть колес, роботизированную руку, бур для отбора проб горных пород, камеры и научные инструменты.
Но эти инструменты сильно отличаются от оборудования на борту Curiosity, потому что у двух марсоходов разные цели. Основная задача Curiosity включает в себя оценку пригодности древнего Марса для жизни, тогда как Perseverance будет искать свидетельства существования древних марсиан.
Семь инструментов Perseverance «развивают успех MSL, который был испытательным полигоном для новых технологий», — сказал Джордж Таху, руководитель программы NASA Perseverance. «Они будут собирать научные данные способами, которые раньше были невозможны».
Изображение 1 из 12
(Изображение предоставлено: NASA/JPL-Caltech) (Изображение предоставлено: NASA/JPL-Caltech) (Изображение предоставлено: NASA/JPL-Caltech) (Изображение предоставлено: NASA/JPL-Caltech) (Изображение предоставлено : NASA/JPL-Caltech)(Изображение предоставлено: NASA/JPL-Caltech/Ames)(Изображение предоставлено: NASA/JPL-Caltech)(Изображение предоставлено: NASA/JPL-Caltech/KSC)(Изображение предоставлено: NASA TV)(Изображение кредит: Джоэл Ковски / НАСА) (Изображение предоставлено ULA) (Изображение предоставлено ULA)
Настойчивость также использовала ту же стратегию входа, спуска и посадки (EDL), что и Curiosity.
Оба марсохода врезались в атмосферу Марса на огромной скорости, развернули сверхзвуковой парашют после того, как трение достаточно замедлило их, и, наконец, были аккуратно опущены в красную грязь на тросах с помощью ракетного «небесного крана».
Но у Perseverance были некоторые обновления EDL, которые не понравились Curiosity. Например, Лаборатория реактивного движения НАСА в Южной Калифорнии, которая управляет миссией «Марс-2020», разработала новую технологию посадки, называемую навигацией по местности. Когда марсоход спускался по марсианскому небу, он использовал компьютер для сравнения ландшафта с предварительно загруженными картами местности, направляясь к безопасному месту посадки и внося поправки по пути вниз.
Другая новая функция, известная как триггер дальности, использовала информацию о местоположении и скорости, чтобы определить, когда открывать сверхзвуковой парашют, сужая посадочный эллипс более чем наполовину.
«Навигация по местности позволяет нам посещать сайты, которые были признаны слишком рискованными для исследования Curiosity», — сказал Аль Чен из JPL, руководитель EDL Perseverance.
«Спусковой крючок рейнджера позволяет нам приземляться ближе к областям, представляющим научный интерес, сокращая путь марсохода на мили — потенциально до года».
Марсоход Perseverance приземляется: Все, что вам нужно знать
Научные исследования марсохода Perseverance: камеры, инструменты и многое другое
Perseverance может похвастаться почти в пять раз большим количеством камер, чем первый марсоход. «Соджорнер», приземлившийся в 1997 году, нес всего пять камер, а марсоходы-близнецы «Спирит» и «Оппортьюнити», которые столкнулись с красной грязью в 2004 году, имели по 10 камер. У Curiosity 17.
У Perseverance 23 камеры. Некоторые из них засняли прибытие марсохода на Марс, засняв его посадку с историческими и беспрецедентными подробностями. Эпическое видео EDL показывает, например, раскрытие парашюта Perseverance в марсианском небе, и документирует момент, когда шесть колес робота ударяются о красную грязь.
«Для тех, кто задается вопросом, как приземлиться на Марсе, или почему это так сложно, или как здорово было бы это сделать — вам не нужно искать дальше», — сказал Юрчик в заявлении (открывается в новой вкладке) несколько дней после приземления.
«Настойчивость только начинается и уже предоставила одни из самых знаковых изображений в истории освоения космоса», — добавил он. «Это укрепляет замечательный уровень инженерии и точности, которые необходимы для создания и полета транспортного средства на Красную планету».
Иллюстрация, изображающая научные инструменты, находящиеся на борту марсохода NASA Mars 2020 Perseverance. (Изображение предоставлено НАСА)
Некоторые камеры Perseverance обеспечивают больше цветных и 3D-изображений, чем Curiosity может собрать, по словам Джима Белла из Университета штата Аризона, главного исследователя системы камер Mastcam-Z компании Perseverance. «Z» означает «зум», одно из улучшений Mastcam Curiosity с высоким разрешением.
Spirit, Opportunity и Curiosity сделали 1-мегапиксельные черно-белые изображения с помощью своих инженерных камер, которые помогают планировать поездки и избегать опасностей. Но инженерные камеры Perseverance получают 20-мегапиксельные цветные изображения высокого разрешения.
Их более широкое поле зрения означает, что вместо того, чтобы тратить время на сшивку нескольких изображений на земле, новые камеры фиксируют один и тот же вид в одном снимке. Камеры также уменьшают размытие движения, поэтому они могут делать фотографии во время движения марсохода.
Более подробные изображения означают больше данных для передачи в космос.
«Ограничивающим фактором в большинстве систем визуализации является телекоммуникационная связь», — сказал специалист по визуализации Perseverance Джастин Маки из Лаборатории реактивного движения, руководитель группы операций с приборами. «Камеры способны собирать гораздо больше данных, чем можно отправить на Землю».
Связанный: Марсоход Perseverance снимает великолепную HD-панораму Марса
Mastcam-Z марсохода Perseverance представляет собой передовую систему камер с возможностью панорамного и стереоскопического изображения с возможностью масштабирования. (Изображение предоставлено НАСА)
Умные камеры вездехода помогают снизить нагрузку.
На Spirit и Opportunity сжатие фотографий производилось с помощью бортового компьютера. На Perseverance, как и на Curiosity, сжатие выполняется встроенной в камеру электроникой.
Данные Perseverance передаются обратно на Землю с помощью нескольких космических аппаратов, вращающихся вокруг Марса: NASA Mars Odyssey, Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) и MAVEN (Mars Atmosphere and Volatile Evolution), а также орбитального аппарата Trace Gas Европейского космического агентства.
Odyssey был первым орбитальным аппаратом, отправившим домой данные марсохода от Spirit и Opportunity.
«Мы рассчитывали выполнять эту миссию всего на десятках мегабит каждый марсианский день или сол», — сказал Белл, имея в виду работу Spirit и Opportunity. «Когда мы совершили первый пролет Odyssey, и у нас было около 100 мегабит в сутки, мы поняли, что это совершенно новая игра».
Mastcam-Z — один из семи научных инструментов Perseverance. Другой, известный как SHERLOC («Сканирование обитаемых сред с помощью рамановского рассеяния и люминесценции органических и химических веществ»), станет первым прибором на Марсе, использующим раменовскую и флуоресцентную спектроскопию, методы, знакомые судебно-медицинским экспертам.
Когда ультрафиолетовый свет освещает некоторые химические вещества на основе углерода, они светятся так же, как материал под черным светом. Свечение может помочь ученым обнаружить химические вещества, которые образуются в присутствии жизни. SHERLOC фотографирует изучаемые горные породы, а затем наносит на изображения обнаруженные химические вещества.
«Для такого рода науки требуются текстура и органические химические вещества — две вещи, которые обеспечит наш целевой метеорит», — сказал Рохит Бхартиа из JPL, заместитель главного исследователя SHERLOC, в заявлении .
Космический камень, упомянутый Бхартией, — это марсианский метеорит Sayh al Uhaymir 008 (SaU008), который команда будет использовать для калибровки SHERLOC. Предыдущие марсоходы включали калибровочные цели, но ни один из них никогда не полагался на марсианские метеориты. (Однако метеорит полетел на Марс на борту Mars Global Surveyor, который прекратил работу в январе 2007 года.)
Подробнее: 5 странных вещей, которые марсоход НАСА Perseverance доставил на Марс
Еще один инструмент Perseverance, называемый PIXL ( «Планетарный прибор для рентгеновской литохимии»), будет определять состав марсианских материалов в очень мелком масштабе с помощью камеры высокого разрешения и рентгенофлуоресцентного спектрометра.
Прибор SuperCam марсохода, являющийся развитием ChemCam Curiosity, будет поражать целевые породы лазерами и определять химический состав образующихся паров.
Perseverance также несет георадар под названием RIMFAX («Радарный формирователь изображения для подповерхностного эксперимента Марса»). RIMFAX станет первым марсоходом, который когда-либо заглянет под поверхность Марса и нанесет на карту слои горных пород, воды и льда глубиной до 33 футов (10 м).
Также на борту марсохода находится метеостанция, известная как MEDA («Анализатор данных об окружающей среде Марса»), и демонстрационная технология под названием MOXIE («Эксперимент по использованию ресурсов кислорода на Марсе»).
MOXIE предназначен для получения кислорода из атмосферы Красной планеты, которая на 95% состоит из углекислого газа. По словам представителей НАСА, такое оборудование, если его увеличить, может помочь человечеству закрепиться на Красной планете в будущем. (Агентство планирует отправиться на Марс в 2030-х годах.
)
Буровой станок SHERLOC, PIXL и Perseverance находится на конце роботизированной руки марсохода длиной 7 футов (2,1 м), которая может двигаться с пятью степенями свободы. . MEDA, MOXIE и RIMFAX находятся на корпусе Perseverance, а Mastcam-Z и SuperCam — на головоподобной мачте марсохода.
Микрофон марсохода «Настойчивость»
На «Настойчивости» также есть два микрофона для передачи звуков Красной планеты на Землю. Одна является частью системы камер EDL, а другая встроена в SuperCam.
Команда миссии надеялась, что микрофон EDL запишет звук во время приземления Perseverance. Этого не произошло, но инструмент включился вскоре после приземления, записав первый в истории настоящий звук на поверхности Марса. (Две другие марсианские миссии НАСА, Mars Polar Lander и Phoenix Lander, несли микрофоны, но ни одна из них не вернула никаких аудиоданных. Mars Polar Lander разбился 19 декабря.99, а микрофон Феникса так и не был включен из опасения, что он может помешать приземлению космического корабля в мае 2008 года.
) Члены миссии говорят, что Марс спускается на Землю для всех нас, делая Красную планету более доступным местом. А аудиосистема Mars — это больше, чем просто потрясающая привлекательность.
«С помощью микрофона на Марсе можно сделать много хороших научных открытий», — сказал Space.com член команды SuperCam Сильвестр Морис, планетолог из Научно-исследовательского института астрофизики и планетологии во Франции.
Например, когда SuperCam подключается к сети, микрофон должен помочь определить, насколько тверды целевые породы и есть ли у них покрытие. По словам участников миссии, марсианский звук также улучшит наше понимание тонкой атмосферы Красной планеты, предоставляя данные для включения в модели.
Возможно, Perseverance сможет даже собирать стереозвук на марсианской поверхности, используя совместно микрофоны EDL и SuperCam.
Первый марсианский вертолет: встречайте Ingenuity
Настойчивость также доставила на Марс крошечного автостопщика — 4-фунтового.
(1,8 кг) вертолет Ingenuity, который попытается совершить первые в истории полеты винтокрыла в запредельный мир.
Как и MOXIE, Ingenuity представляет собой демонстрацию технологии; на нем есть камера с высоким разрешением, но нет научных инструментов. Если маленькому вертолету удастся оторваться от марсианской земли, вертолеты могут стать основным продуктом исследования Красной планеты в будущем, самостоятельно собирая различные данные и/или выступая в качестве разведчиков для марсоходов, заявили представители НАСА.
Изобретательность скоро получит свой шанс. Как только Perseverance полностью заработает, команда миссии найдет подходящий аэродром и позволит вертолету взлететь. Ровер попытается задокументировать эти полеты с безопасного расстояния, используя свои камеры и микрофоны.
Художественное представление марсианского вертолета NASA Ingenuity. (Изображение предоставлено НАСА)
Мощность Perseverance: его ядерная батарея показала, что
Spirit и Opportunity питались от солнечной энергии.
Оба марсохода отжили свой трехмесячный гарантийный срок, годами скитаясь по красной пустыне. Но они оба в конечном итоге поддались стихии, замерзнув насмерть после того, как оказались в ситуациях, когда их солнечные панели не могли впитать достаточно солнца. (НАСА объявило Spirit и Opportunity мертвыми в 2011 и 2019 годах., соответственно.)
Любопытству и Настойчивости не нужно беспокоиться об уровне марсианского солнечного света. Большие марсоходы оснащены ядерными двигателями, каждый из которых весит около 100 фунтов. (45 кг) Многоцелевой радиоизотопный термоэлектрический генератор (MMRTG).
Эти MMRTG преобразуют в электричество тепло, естественным образом образующееся при радиоактивном распаде плутония-238. И они продолжают делать это долгое время; Срок службы MMRTG составляет 14 лет, согласно информационной странице NASA Mars 2020 (открывается в новой вкладке).
Curiosity все еще бурлит в марсианском кратере Гейла, спустя более восьми лет после приземления.
Таким образом, есть все основания полагать, что источник питания Perseverance и другие его жизненно важные компоненты позволят роботу продолжать бродить сверх продолжительности основной миссии марсохода, равной одному марсианскому году, или примерно 687 земным дням.
Запуск марсохода «Perseverance»: путешествие на Марс в условиях пандемии кредит: Джоэл Ковски/НАСА) 900:02 Perseverance стартовал с космического побережья Флориды 30 июля 2020 года на ракете Atlas V United Launch Alliance.
Покинуть Землю никогда не бывает легко, и у Настойчивости был особенно сложный путь. Команде миссии предстояло провести процедуры окончательной сборки и испытаний, а также сам запуск, пока вокруг бушевала пандемия коронавируса.
Как и всем нам, многим членам команды Perseverance пришлось приспосабливаться к работе из дома; Подготовка вездехода производилась из гостиных, кухонь и патио на заднем дворе. И вовремя доставить робота на стартовую площадку — высокий приоритет, поскольку окна запуска для марсианских миссий открываются всего на несколько недель раз в 26 месяцев — было далеко не предрешенным.
«В марте и начале апреля [2020 года] мы не были уверены, что сможем это сделать», — сказал Юрчик Space.com. (В то время администратором НАСА был Джим Брайденстайн, а Юрчик возглавлял Управление миссии космических технологий агентства.) «Но мы смогли проработать планирование и достичь цели. Это настоящая заслуга самоотверженности и упорного труда команды. »
Посадка «Настойчивости» на Марс в кратере Джезеро
Путешествие «Настойчивости» в дальний космос прошло гладко, и марсоход прибыл на Марс, как и планировалось, через 6,5 месяцев после старта. Однако пандемия все еще была проблемой в день приземления; Члены группы марсохода собрались в центре управления полетами в JPL для наблюдения за EDL 18 февраля, но они были в масках и, насколько это возможно, практиковали социальное дистанцирование.
В течение мучительных «семи минут ужаса» марсоход погрузился в марсианскую атмосферу, сбросил теплозащитный экран и раскрыл самый большой парашют, когда-либо созданный для Марса, чтобы замедлить спуск на марсианскую поверхность.
Камеры на марсоходе, его небесном кране и корпусе запечатлели спуск на землю, в том числе момент, когда небесный кран, зависший над марсианской поверхностью, опустил Perseverance на землю для идеальной посадки.
Марсоход «Настойчивость» благополучно приземлился на Марсе и начал исследовать свой дом в кратере Джезеро.
Изображение 1 из 7
В ноябре 2018 года НАСА объявило, что Perseverance будет исследовать кратер Джезеро, одно из трех финальных мест посадки для миссии Mars 2020. (Изображение предоставлено НАСА) Вид на посадочную площадку марсохода «Настойчивость» в кратере Джезеро, сделанный марсианским разведывательным орбитальным аппаратом НАСА. (Изображение предоставлено NASA/JPL-Caltech/MSSS/JHU-APL) На этом изображении показаны остатки древней дельты в кратере Джезеро. Это было сделано стереокамерой высокого разрешения на орбитальном аппарате ESA Mars Express. (Изображение предоставлено ESA/DLR/FU Berlin) Белый кружок рядом с центром этого изображения Марса представляет место, где ожидается посадка марсохода НАСА Perseverance.
(Изображение предоставлено ESA/DLR/FU-Berlin/NASA/JPL-Caltech) Эта аннотированная карта кратера Джезеро на Марсе была создана с использованием данных со стереокамеры высокого разрешения на орбитальном аппарате ESA Mars Express. (Изображение предоставлено ESA/DLR/FU Berlin) На этой карте показаны регионы в кратере Джезеро и вокруг него на Марсе. Зеленый кружок представляет собой посадочный эллипс марсохода. (Изображение предоставлено NASA/JPL-Caltech/USGS/University of Arizona) Эта карта высот кратера Джезеро на Марсе была создана на основе данных ESA Mars Express. (Изображение предоставлено ESA/DLR/FU Berlin) 900:02 В феврале 2017 года группа ученых сузила список кандидатов на место посадки на Марс 2020 до трех финалистов: Колумбия-Хиллз, Северо-Восточный Сиртис и кратер Джезеро.
Одно место было исследовано ранее. Начиная с 2004 года марсоход Spirit бродил по кратеру Гусева и Колумбийским холмам, где робот обнаружил следы воды в прошлом, единственное место, где он нашел воду в огромном кратере.
Более поздний анализ данных показал, что в кратере могло быть мелководное озеро.
Древний вулкан на северо-востоке Сиртиса мог породить горячие источники и таять лед, создав идеальные условия для прошлой микробной жизни, считают исследователи. Край вулкана Большой Сыртис обнажает коренную породу возрастом 4 миллиарда лет, а также множество минералов, измененных вулканической активностью в раннюю историю Красной планеты.
Между тем, кратер Джезеро шириной 28 миль (45 км) представляет собой дно древнего озера, где могла развиваться микробная жизнь, говорится в заявлении представителей НАСА . Езеро также содержит остатки давно исчезнувшей дельты реки, структура которой предполагает, что вода наполняла и стекала с этого места по крайней мере дважды. MRO также обнаружила на участке минералы, химически измененные водой .
В ноябре 2018 года НАСА объявило окончательный выбор: «Настойчивость» будет исследовать кратер Джезеро.
«Место посадки в кратере Джезеро представляет собой геологически богатую местность с формами рельефа, возраст которых достигает 3,6 миллиарда лет, что потенциально может ответить на важные вопросы эволюции планет и астробиологии», — Томас Зурбухен, заместитель администратора Управления научной миссии НАСА, говорится в заявлении в то время.
«Получение образцов из этой уникальной области изменит наши представления о Марсе и его способности приютить жизнь», — добавил он.
Как марсоход Perseverance будет собирать образцы с Марса
Вполне возможно, что Perseverance обнаружит убедительные признаки древней жизни на марсианской поверхности — возможно, что-то вроде окаменелого строматолита здесь, на Земле. Однако это трудная задача для одинокого робота в далеком мире, поэтому более вероятно, что данные марсохода в лучшем случае будут наводящими на размышления, говорят члены команды миссии.
Но «Настойчивость» позволит ученым гораздо лучше и детальнее изучить многообещающие образцы — запустив первую в истории человечества кампанию по возврату образцов с Марса.
Марсоход пробурит не менее 20 кернов породы, а возможно, даже от 30 до 40. Этот марсианский материал будет храниться в специальных пробирках для образцов и размещаться в выбранных местах для извлечения в рамках совместной кампании НАСА и Европейского космического агентства.
«В нижней части марсохода находится все оборудование и расходные материалы, необходимые для сбора образцов. Он содержит вращающуюся карусель для бурения, которая представляет собой колесо с различными видами сверл», — написали представители НАСА в описании новаторского образца Perseverance. сбор оборудования (откроется в новой вкладке).
«В то время как большая рука марсохода протягивается и бурит скалу, в животе марсохода находится маленькая роботизированная рука, которая работает как «лаборант» большой руки», — добавили они. «Маленький манипулятор поднимает и перемещает новые пробирки с образцами к буру и переносит заполненные контейнеры с образцами в место, где они запечатываются и хранятся».
Если все пойдет по плану, образцы попадут на Землю уже в 2031 году. Затем ученые всего мира будут использовать мощные инструменты для поиска признаков жизни и подсказок о давнем переходе Марса из относительно теплого и влажный мир на холодную пустынную планету, которой он является сегодня.
Такая работа будет продолжаться десятилетиями; в конце концов, ученые все еще изучают лунные камни, доставленные домой астронавтами НАСА «Аполлон» полвека назад.
«Возвращение образцов с Марса — это планетарная научная работа нашего поколения, — сказал Бобби Браун, директор по исследованию солнечной системы в JPL, во время предпосадочной пресс-конференции НАСА 17 февраля.
— Это амбициозно. Это сложно. Это научно обоснованная цель, над которой мы работали десятилетиями», — сказал Браун. «И это прямо здесь. Это просто в пределах нашей досягаемости».
Как «Настойчивость» и «Изобретательность» получили свои названия
Ваниза Рупани, предложившая название «Изобретательность», тогдашний администратор НАСА Джим Брайденстайн и Алекс Мазер, предложивший название «Настойчивость», наблюдают из Космического центра Кеннеди НАСА за провалом миссии «Марс-2020». от Флориды. (Изображение предоставлено НАСА/Джанни Вудс)
НАСА разрешило школьникам назвать марсоходы Sojourner, Spirit, Opportunity и Curiosity на общенациональном конкурсе, и агентство продолжило эту традицию с Mars 2020.
Имя-победитель было номинировано семиклассником из Вирджинии Алексом Мэзером и объявлено в марте 2020 года. Сочинение Мазера заканчивается так: «Мы — вид исследователей, и на пути к Марсу нам предстоит столкнуться со многими неудачами. может выстоять. Мы — не как нация, а как люди — не сдадимся. Человеческая раса всегда будет упорствовать в будущем».
Perseverance — особенно подходящее название для марсохода, учитывая, что команде Mars 2020 пришлось столкнуться с глобальной пандемией в преддверии запуска, заявили представители НАСА.
«Да, нас тянет туда любопытство, но настойчивость не позволяет нам сдаться», — сказал Зурбухен журналистам вскоре после того, как было объявлено имя. «Нет исследования без настойчивости».
Старшеклассница из Алабамы Ваниза Рупани представила «Изобретательность» на конкурс названий вездеходов. Чиновникам НАСА так понравилось это прозвище, что они дали его вертолету миссии.
«Потребовалось много тяжелой и изобретательной работы, чтобы подготовить вертолет, а затем разместить его на вездеходе, и потребуется гораздо больше», — сказал Брайденстайн в заявлении от апреля 2020 года . «Я был рад, что среди финалистов конкурса имен у нас появилось еще одно замечательное имя, из которого я смог выбрать что-то, столь репрезентативное для этой захватывающей части нашей следующей миссии на Марс».
Дополнительные ресурсы
- Обзор миссии Mars 2020
- Проектирование вездехода
- Инструменты Mars 2020
- Места посадки Mars 2020
Подпишитесь на Nola Taylor в Twitter @Nola Taylor или Facebook.
Майк Уолл — автор книги « Out There » (Grand Central Publishing, 2018; иллюстрировано Карлом Тейтом) о поисках инопланетной жизни. Подпишитесь на него в Твиттере @michaeldwall.
Следуйте за нами в Twitter @Spacedotcom или Facebook.
Присоединяйтесь к нашим космическим форумам, чтобы продолжать обсуждать последние миссии, ночное небо и многое другое! А если у вас есть новость, исправление или комментарий, сообщите нам об этом по адресу: community@space.