Сколько марсоходов работает на марсе: Марсоходы прошлого, настоящего и будущего |

Содержание

Марсоходы прошлого, настоящего и будущего

18.08.2020

В июле с Голубой планеты в направлении к Красной отправились три межпланетные станции, из коих две – с марсоходами на борту. Как же начиналось покорение четвертой от Солнца планеты «краснопланетоходами» и каковы планы по их запуску на ближайшую перспективу?

Заглянем в прошлое

Вообще, первый в мире доставленный на поверхность Красной планеты марсоход – это советский Прибор оценки проходимости – Марс (ПрОП-М) разработки ленинградского ВНИИТрансмаш. 2 декабря 1971 г. спускаемый аппарат (СА) «Марса-3» осуществил первую в мировой истории и единственную в истории советско-российской космонавтики мягкую посадку на Марс. К несчастью, из-за потери видеосвязи с посадочной станцией (через несколько секунд после приземления) «ходу» ПрОП-М так и не дал – то есть не успел начать движение по местности.

Фото источник ВНИИТрансмаш

Между прочим, незадолго до этих событий точно такой же ПрОП-М разбился при посадке СА «Марса-2» (27 ноября 1971 г. ). Тем не менее данный аппарат стал первым антропогенным объектом на Красной планете.

Поэтому считается, что первым успешно функционировавшим марсоходом, собственно говоря, был американский Sojourner («Проезжий», «Временный житель»), который за июль-сентябрь 1997 г. проехал немногим более 100 м по Марсу. Ровер сделал снимки местности и изучил несколько пород.

Следующими были марсоходы второго поколения — «однояйцевые» близнецы» (если их можно так назвать, поскольку они были «рождены» в инженерных муках в полном подобии друг другу) Spirit («Дух») или MER-A и Opportunity («Благоприятная возможность») или MER-B, доставленные на Марс 4 января и 25 января 2004 г. соответственно. Первый преодолел дистанцию в 7.73 км по марсианскому грунту (застрял в мягком песке 1 мая 2009 г.), второй – 45.16 км (был активен до 10 июня 2018 г.). Близнецы в основном занимались изучением поверхности и геологии Марса. Кроме камер «братья» были оснащены и мини-бурами.

Curiosity («Любопытство», «Любознательность») – это уже представитель третьего поколения роверов NASA и самый громоздкий и оснащенный марсоход – был доставлен на Марс 5 августа 2012 г. Его цели – оценка жизнепригодности планеты и изучение климата и геологии.

Sojourner, Spirit, Opportunity и Curiosity на одном фото (для сравнения размеров и оснащенности приборами и размеров колес)

Поскольку первая тройка марсоходов NASA уже вышла из строя, в настоящее время по красным дюнам рассекает всего лишь один ровер – до сих пор снедаемый любопытством Curiosity, который 5 августа сего года отпраздновал небольшое событие…

К 8-летию Curiosity на Марсе – участки буровых работ в кратере Гейла (по состоянию на июль 2020). Источник: https://mars.nasa.gov/

8 лет назад завершился его «переезд» с одной планеты на другую, и все эти годы он только и занимался тем, что добывал для ученых все новые и новые данные о Марсе. Он прошел по кратеру Гейла более 23 км, пробурил 26 лунок, исследовал их и «зачерпнул» 6 почвенных образцов. И начинает готовиться к приему в феврале следующего года земных гостей – «Вопрошающего» и «Настойчивого». ..

Наше десятилетие. 2020-е

Июль первого года нового десятилетия выдался славным на марсианские АМС – мировое научно-инженерное сообщество выполнило три пуска! Три миссии использовали возможность запуска в «пусковое окно» июля-августа 2020 года, когда условия для достижения Марса при минимальных затратах топлива и времени – оптимальны. В такое время Земля и Марс находятся на минимальном расстоянии друг от друга и располагаются на одной линии по одну сторону от Солнца. Такие «астрономические окна» открываются раз в 2 года и 50 дней.

Первым стали Объединенные Арабские Эмираты – 20 июля H-IIA запустила марсианский орбитальный зонд «Аль-Амаль» (араб. «Надежда»). КНР был вторым – 23 июля «Чанчжэн-5» отправила к четвертой планете от Солнца марсианский комплекс «Тяньвэнь-1» с марсоходом на борту (кит. «Вопросы к Небу» — что перекликается с одноименной поэмой одного из величайших поэтов древнего Китая Цюй Юаня (屈原), жившего около 343-278 гг. до н.э.) с целью подробного исследования марсианской поверхности. В случае успеха Поднебесная присоединится к узкому кругу стран, роверы которых были на Красной планете – США и России. Ровер будет работать на Марсе около 3 земных месяцев.

Ровер «Тяньвэнь-1». Источник: https://www.sciencemag.org/

И «на закуску» 30 июля А́тлас V вывел в космос американскую миссию Mars 2020, включающую пятый по счету марсоход в «активе» NASA – Perseverance («Настойчивость») и его компаньона – вертолетный дрон Ingenuity («Изобретательность»), с помощью которого впервые в мировой истории будет испытана такого рода техника на Марсе. На дрон возложены задачи поиска интересных с научной точки зрения мест и прокладка маршрутов к ним.

Perseverance, дизайн которого разработали на основе «долгоживущего» Curiosity, будет изучать поверхностные геологические процессы, а также собирать данные о возможной марсианской жизни в прошлом, или даже попробует отыскать релевантные свидетельства в имеющемся геологическом материале. Кроме того он займется коллекционированием образцов марсианских скалистых пород, почвы и атмосферы, которые аккуратно поместит в 36 малых емкостей и разложит их по нескольким точкам на поверхности. Ровер должен отработать как минимум один марсианский год (687 земных дней). И китайский, и американский роверы должны выйти на орбиту вокруг Марса в феврале 2021 г. и, «ступив» на поверхность, стать первыми марсоходами 2020-х годов.

Ровер Perseverance. Источник: https://mars.nasa.gov/

Далее, вослед Perseverance, стартует связанная с ним совместная миссия NASA и ESA Mars Sample Return, по которой подготовленные «Вопрошающим» образцы подберет европейский мини-марсоход Sample Fetch Rover, контракт на разработку в июне этого года которого достался европейской компании Airbus Defence and Space. На все про все ему потребуется пройти 15-20 км (в день примерно по 200 м).

Mars Sample Return (возврат образцов к 2031 г. ). Источник: http://www.esa.int/

Над технологиями забора образцов при помощи роботизированной руки-манипулятора европейские инженеры работают совместно с коллегами из Канады. Запуск комплекса со СА Sample Retrieval Lander (NASA), марсоходом Sample Fetch Rover и взлетным аппаратом (ВА) Mars Ascent Vehicle (NASA) намечен на июль 2026 г., приземление на Марс – на 2029 г.

СА Sample Retrieval Lander приземляется на Марс (миссия Mars Sample Return)

После того как все 36 емкостей будут уложены внутри ВА в единый транспортный контейнер размером, как уточняет ESA, «с баскетбольный мяч», Mars Ascent Vehicle взлетит и доставит его на орбиту вокруг Марса. Затем с Земли стартует европейский возвращаемый аппарат Earth Return Obiter, который подхватит этот контейнер у Марса и полетит домой. При самом быстром раскладе «мячик» с марсианскими образцами будет сброшен в конце 2031 г. Место сброса – безлюдная местность в штате Юта (США).

Кстати, в ушедшем июле должен был полететь и четвертый аппарат – марсоход Rosalind Franklin (ESA) в рамках второго этапа европейско-российской миссии ExoMars. Однако старт из-за разного рода проблем перенесли на следующее «астроокно» — август-октябрь 2022 г. «Розалинд Франклин» запустят в космос «Протоном-М», до орбиты Марса он доберется на европейском перелетном модуле, ну а на тамошнюю землю приблизительно в мае 2023 г. его спустит российская посадочная платформа «Казачок».

Европейский ровер, рассчитанный на функционирование в течение 7 месяцев, тоже нацелен на поиск на планете «улик» существования жизни на микробном уровне в прошлом или настоящем. Для связи с Землей будет задействован находящийся с октября 2016 г. на околомарсианской орбите аппарат Trace Gas Orbiter (запущен на «Протоне-М» в рамках первого этапа ExoMars в марте 2016 г.).

Итак, в июле 2020 г. 3 марсианских аппарата благополучно «ушли» в космос за временной отрезок примерно 10 суток. Однако в 1973 г. к Марсу тоже отправилось несколько межпланетных зондов — «Марс-4», «Марс-5», «Марс-6» и «Марс-7» (21 июля, 25 июля, 5 и 9 августа). Почти полвека назад советским инженерам понадобилось больше времени – около 19 суток, однако тогда было запущено целых четыре марсианских АМС! Но это все сухая статистика…

Как полагают инженеры-ученые, в наше время четырьмя марсоходами (ровер проекта «Тяньвэнь-1», Perseverance, «Розалинд Франклин» и Sample Fetch Rover) сыт не будешь. Поэтому прорабатываются идеи запуска в 20-х годах XXI века других планетоходов к Марсу.

Известно, например, о готовящейся к запуску на индийской ракете GSLV в 2024 г. миссии Mars Orbiter Mission 2 (MOM 2) или «Мангальян-2». В октябре 2019 г. проект был еще на стадии проработки, однако представители Индийской организации космических исследований ISRO сообщили, что помимо орбитального аппарата в миссию MOM 2 могут включить посадочный аппарат и ровер. Больше вестей, к сожалению, не было.

Как мы уже поняли, в районе 2029 г. на Марсе начнет работу европейский «заборный» мини-ровер Sample Fetch Rover (проект Mars Sample Return). При должной работоспособности ему могут поручить в начале 2030-х годов выполнение отличных от исходной цели заданий.

Ну а официального анонса марсоходов за горизонтом 2030 г. пока не было (если кто и знает, то разработчики проектов да сотрудники космических агентств). А какие коррекции в озвученные и не озвученные планы внесет текущая мировая эпидобстановка, покажет только время. Надеемся, влияние будет не сильно велико.

Евгений Рыжков

Робот «Персеверанс» прибыл на Марс искать следы инопланетной жизни

18 февраля 2021

Подпишитесь на нашу рассылку ”Контекст”: она поможет вам разобраться в событиях.

Автор фото, NASA

В четверг вечером американское космическое агентство НАСА посадило на Марс новый ровер «Персеверанс» (англ. — непоколебимость, упорство). Посадка произошла около 20:55 по Гринвичу — почти полночь по Москве.

Переданные с борта марсохода данные о благополучной посадке были встречены в центре управления полетом вздохом облегчения и бурными аплодисментами.

Главной задачей марсохода станет поиск на Красной планете следов бактериальной жизни. Ученые уверены, что если на Марсе когда-то была жизнь, то она приходится на период от 3 до 4 млрд лет назад, когда на планете еще была вода.

«Персеверанс» стал третьим космическим аппаратом, прибывшим к Марсу за последний месяц: ранее на его орбиту вышли роботы ОАЭ и Китая. Все три миссии покинули землю в июле 2020 года.

«Это потрясающе», — сказал и.о. главы НАСА Стив Юрчик. По его словам, отправка аппарата происходила в особенно трудных условиях из-за пандемии и связанных с ней мер предосторожности, и это только увеличивает радость от успеха.

«Персеверанс» послужит скаутом для будущих марсоходов, сказал Юрчик: опыт успешной посадки упрощает задачу для следующих миссий.

«Здравствуй, мир. Мой первый взгляд на мой дом на всю жизнь», — написал аккаунт «Персеверанса» в «Твиттере», сопроводив слова кадром поверхности Марса.

Он также выложил кадр с видом на кратер Езеро. Оба снимка — первые изображения, переданные с поверхности планеты ее новым посетителем.

Приземление на Марс было очень непростой задачей. В отличие от Луны, он обладает атмосферой, что сильно затрудняет приземление: лишь около 40% подобных миссий заканчиваются успехом.

Ракета-носитель Атлас-5 с американским марсоходом «Персеверанс» («Настойчивость» или «Упорство») стартовала с космодрома на мысе Канаверал в США 30 июля 2020 года. За полгода космический корабль преодолел расстояние от Земли до Марса почти в 500 миллионов километров.

Арабы на Марсе: ОАЭ вывели «Хоуп» на орбиту Красной планеты
Миссии на Марс: история неудачных полетов

Перед посадкой «Персеверанс» пережил «семь минут ужаса» — время перехода из верхних слоев атмосферы на поверхность Красной планеты. Для этого он сбросил скорость со второй космической (для Марса это около 20 тыс. км/ч) до скорости пешехода.

Зрители со всего мира переживали «семь минут ужаса» вместе с инженерами НАСА с помощью прямой трансляции на сайте аэрокосмического агентства.

Марсоход находится на расстоянии сотен миллионов километров от нас — а значит, передаваемые им сигналы достигают Земли почти с 10-минутной задержкой. Если бы в какой-то момент что-то пошло не по плану, оперативно скорректировать траекторию посадки было бы физически невозможно.

«Персеверанс» сел вблизи кратера Езеро. НАСА считает, что в скалах этого кратера, ширина которого достигает 50 км, могли сохраниться признаки бактериальной жизни — конечно, если она когда-то вообще существовала на Красной планете.

«Если смотреть на место посадки, кратер Езеро, глазами ученого, то очевиден исследовательский потенциал этого места, — говорит Би-би-си инженер НАСА Аллен Чен. — Например, там сохранились следы древней реки, впадавшей в кратер и вытекавшей из него. Ученые думают, что именно в этом месте нужно искать следы жизни. Но когда я сам смотрю на Езеро, я вижу там только опасность»,

К счастью, «Персеверанс» был оснащен рядом испытанных конструкторских разработок, которые позволили ему успешно приземлиться на безопасном участке поверхности Марса.

Автор фото, Getty Images

Подпись к фото,

Ракета-носитель «Атлас-5» с американским марсоходом «Персеверанс» стартовала с космодрома на мысе Канаверал в США 30 июля 2020 года

Первый вертолет на Марсе?

Дизайн марсохода, как и алгоритм спуска на поверхность Красной планеты, успешно прошли «проверку боем» в 2012 году при посадке другого аппарата НАСА «Кьюриосити», севшего в кратере Гэйл. Новый робот использовал ту же парашютную технологию Skycrane («Небесный кран»), но с небольшим дополнением.

Для просмотра этого контента вам надо включить JavaScript или использовать другой браузер

Подпись к видео,

Миссия на Марс: в чем сложности полетов к этой планете?

Инженеры разработали новую навигационную систему Terrain-Relative, которая обеспечила еще более высокую точность приземления.

У марсохода есть камеры, автоматическая рука, бур и лазер. Но на новую модель также установили сенсоры и приборы для анализа.

Кроме того, «в утробе» марсохода находится крошечный вертолет НАСА под названием Ingenuity, весящий менее двух килограммов. В первые дни миссии он попробует сделать несколько тестовых полетов над поверхностью Марса.

Если испытания пройдут успешно, Ingenuity станет первым вертолетом, совершившим полет вне Земли. Осложнить эту задачу может чрезвычайно низкая температура в кратере Езеро — ночью столбик термометра там может опускаться до — 90 градусов по Цельсию.

Чем займется марсоход?

Спутниковые изображения кратера Езеро, куда сел аппарат, указывают на то, что когда-то там впадало в огромное озеро пересохшая ныне река.

Это одна из наиболее хорошо сохранившихся марсианских дельт, где реки формировали слои осадочных пород из принесенных каменных обломков, песка и, возможно, углеводородов органического происхождения.

Автор фото, NASA

Подпись к фото,

Дизайн ровера «Марс 2020» основан на роботе «Кьюриосити»

Различные виды горных пород в глубине кратера, в том числе карбонаты и глина, также могли сохранить органические молекулы, которые могли бы указать на существование там жизни в далеком прошлом.

«Персеверанс» будет обследовать дно пересохшего озера, бурить скалистые породы и извлекать оттуда образцы размером со школьный кусок мела. После этого марсоход аккуратно упакует их в контейнеры, которые останутся лежать на поверхности планеты.

Заберет их другой аппарат, который планируется запустить позже. Он поднимет собранные образцы на орбиту Марса (это будет первый космический взлет с Красной планеты) и доставит на Землю.

Все это предусмотрено в рамках программы «Отправка марсианских образцов», которую НАСА осуществляет в сотрудничестве с Европейским космическим агентством.

О том, как именно марсоход будет искать признаки жизни и как мы сможем понять, что это именно они, Би-би-си подробно рассказывала.

Не первая попытка

Из-за серьезной разницы орбит миссии на Марс имеет смысл запускать только тогда, он находится поблизости от нашей планеты, что случается примерно раз в два года.

Попытки попасть на Красную планету регулярно предпринимались с 1960-х годов, однако больше половины миссий окончились неудачей.

До последнего времени успешные запуски к Марсу проводили лишь США, СССР (позже — России), Индия и Европейский союз. Однако на прошлой неделе этот список пополнили еще две страны.

9 февраля — Объединенные Арабские Эмираты, которые успешно вывели на марсианскую орбиту космическую станцию «Аль-Амаль» («Надежда»). А буквально через пару дней — Китай со своей межпланетной станцией «Тяньвэнь-1». В апреле она также попытается посадить на поверхность планеты спускаемый аппарат.

В июле 2020 года к Марсу должна была отправиться и вторая совместная российско-европейская миссия «ЭкзоМарс», запуск которой планировался еще в 2018-м, но переносился уже дважды. Теперь отправление состоится не раньше 2022 года.

Похоже, в ближайшее время без внимания Марс не останется.

Как управлять марсоходом

Марсоход «Кьюриосити», запущенный в рамках программы NASA «Марсианская научная лаборатория», начал исследовать Красную планету почти семь лет назад. За это время марсоход проехал около 20 километров. По земным меркам это немного, но если вспомнить, насколько сложно управлять аппаратом, передвигающимся по поверхности Марса, приходится признать: это огромное достижение ученых, инженеров и программистов, участвующих в проекте. Но как именно работают «водители» марсохода? Об этом мы поговорили с Алексеем Малаховым, старшим научным сотрудником отдела ядерной планетологии Института космических исследований РАН, отвечающим за работу российского научного прибора ДАН на борту ровера. В рамках этого проекта ИКИ активно взаимодействует с американской стороной, в том числе по вопросам выбора очередных целей для изучения.

Межпланетная связь

В отличие от советских луноходов, «Кьюриосити» не имеет постоянной круглосуточной связи со своими наземными операторами. Советский «Луноход-2» вообще был принципиально иной машиной, близкой к современному марсоходу разве что по массе (836 и 899 килограмм соответственно). Он был создан на базе луномобиля для советских космонавтов, и способность ездить самостоятельно для него не предусматривалась.

Конечно, телеуправление «Луноходом-2» в реальном времени не было идеальным — картинка с камер аппарата обновлялась лишь раз в четыре секунды. Удаленный советский экипаж, состоявший из командира, штурмана и оператора остронаправленной антенны, должен был приспосабливаться к тому, что от картинки до подачи сигнала проходит заметная пауза. И все же это было ручное управление, а не «пошаговое», как у американских планетоходов на Марсе.

Сеансы связи «Кьюриосити» с Землей происходят лишь дважды в сутки, в начале и в конце марсианского дня, причем не напрямую. В теории марсоход способен передавать данные на Землю через собственную антенну, но на практике его передатчикам для этого не хватает энергии. Поэтому связь осуществляется через спутники, вращающиеся вокруг Марса, — Mars Odyssey, Mars Reconnaissance Orbiter и Trace Gas Orbiter.

Каждый из двух суточных сеансов связи ограничен временем, в течение которого конкретный спутник находится в зоне видимости марсохода. Сеансы коротки, порядка десятка минут, в самом лучшем случае — десятков минут, в зависимости от наклона орбиты и высоты орбиты спутника.

Антенна DSS-36, установленная в районе Канберры; входит в сеть дальней космической связи NASA, которая передает и принимает сигналы с марсианских (и не только марсианских) аппаратов

NASA

Это весьма неудобно: задержка между поступлением информации с камер достигает дюжины часов, в то время как для советских луноходов она составляла считанные секунды. Возникает вопрос: почему нельзя обеспечить постоянную связь через висящий над Марсом спутник? Ведь в окрестностях Земли есть спутники на геостационарной орбите, постоянно висящие над одной и той же точкой нашей планеты.

Для Марса такая орбита тоже есть, она называется ареостационарной. Но дело в том, что она находится на высоте около 17 тысяч километров над поверхностью планеты (большая полуось, или среднее расстояние от этой орбиты до центра планеты, составляет 20 428 километров). Это значит, что ареостационарная орбита пролегает между орбитами Деймоса (большая полуось орбиты — 23 458 километров) и Фобоса (9 376 километров). Спутник связи, если его туда послать, окажется под воздействием гравитации сразу двух близких тел, «дергающих» его в противоположных направлениях.

Это обстоятельство, а также специфика распределения масс в разных точках Марса означают, что на ареостационарной орбите спутник должен будет включать двигатели для удержания своей орбиты раз в несколько дней, а не раз в несколько недель, как на аналогичной орбите у Земли. Иными словами, он или будет массивнее околоземного геостационарного аналога, или проживет совсем недолго.

Возможно, именно с этими трудностями связано то, что NASA, еще в 1999 году анонсировавшее развертывание спутников связи на ареостационарной орбите, так и не реализовало свои планы и даже ликвидировало соответствующий раздел на своем сайте.

Именно поэтому роль спутников связи на Марсе выполняют научно-исследовательские спутники, чья главная задача — картографировать поверхность Марса и собирать о ней другие данные. По словам Алексея Малахова, обеспечение связи с марсоходом для них — дополнительная нагрузка, по большому счету, не соответствующая их прямому назначению.

Но нормальной связи между «Кьюриосити» и Землей мешает не только все вышеперечисленное. Раз в два года Марс и Земля оказываются в положении, когда Солнце блокирует Красную планету от электромагнитных волн с Земли. Состояние это длится примерно месяц (в 2019 году оно придется на август-сентябрь), и, конечно, в течение всего этого времени управлять марсоходом или получать от него научные данные невозможно. Поэтому аппарат просто впадает в «спячку».

Стратегия для марсохода

Большие разрывы в связи означают, что «луноходный» подход (работа в реальном времени) для марсохода в принципе невозможен. Куда больше управление им похоже на пошаговую компьютерную стратегию.

Обычно ситуация выглядит так. В во второй половине марсианского светового дня данные от «Кьюриосити» отправляются наземным станциям NASA, а от них — операторам. Те рассматривают снимки объектов, окружающих марсоход (как правило, речь идет о черно-белых снимках относительно низкого разрешения с технических камер контроля перемещения), и выбирают наиболее интересные с научной точки зрения. У миссии есть ведущий ученый, и под его руководством другие ученые, работающие с разными приборами, вырабатывают общую точку зрения на то, куда в данный момент лучше всего направить марсоход.

Как отмечает Алексей Малахов, иногда, естественно, возникают определенные разногласия: одним исследователям больше интересен один вариант действий, вторым — другой. Но все эти противоречия решаются в рабочем порядке.

«Динамическое Альбедо Нейтронов» (ДАН) — российский научный прибор на борту «Кьюриосити». Он содержит импульсный нейтронный генератор, испускающий быстрые нейтроны (до 107 на импульс) микросекундными «пакетами», и приемник нейтронного излучения в тепловом и эпитепловом диапазонах. Нейтроны проникают в грунт Марса, где взаимодействуют с ядрами основных породообразующих элементов, замедляясь и теряя энергию. Часть замедлившихся нейтронов поглощается грунтом, а часть выходит обратно на поверхность, где их регистрирует приемник нейтронного излучения.

Если в грунте присутствуют водородосодержащие соединения (связанная вода или водяной лед), то замедление быстрых нейтронов происходит наиболее эффективно, поскольку при столкновении с ядром водорода нейтрон теряет сразу половину своей энергии. Это делает российский прибор незаменимым инструментом для поиска следов воды в грунте Марса.

Во время движения «Кьюриосити» ДАН работает в «пассивном» режиме, измеряя естественное нейтронное излучение от Марса. Во время остановок ДАН переходит в «активный» режим — с включением нейтронного генератора и измерением отклика поверхностных пород от искусственных нейтронов, которыми их обстреливает генератор.

К 7 июля 2019 года ДАН провел почти 5000 пассивных измерений и около 1000 активных. В общей сложности генератор выдал около 10 миллионов нейтронных импульсов. Ресурс прибора, назначенный производителем, давно истек, но блок продолжает исправно работать. За это время ДАН побывал на более чем 700 «стоянках» марсохода.

В среднем в районе кратера Гейла, где уже семь лет путешествует «Кьюриосити», ДАН смог найти 1-2 процента воды по массе в грунте. В отдельных местах ДАН нашел в грунте и 3–5 процентов воды по массе, но таких точек немного (до 10 процентов от общего числа измерений).

Определившись с тем, что в данный момент окружает аппарат, ученые составляют для него план работы на следующий рабочий цикл — двигаться ли ему дальше или, например, сверлить грунт в заранее намеченной точке. Общая циклограмма работы (точное расписание команд, подаваемых на исполнительные органы технических комплексов) складывается из предложений участников всех экспериментов а затем посылается антенной дальней космической связи на борт аппарата.

По словам Алексея Малахова, наземная команда управления подстраивается так, чтобы первый сеанс связи приходился на начало процесса планирования, а второй — на завершающий этап, когда циклограмма уже составлена и готова к отправке. Как правило, план работы «Кьюриосити» определяется на несколько суток вперед, но после каждого сеанса связи в него могут вноситься уточнения, связанные с перемещением марсохода. Это неизбежно, потому что каждые сутки аппарат присылает новые снимки, на которых видны новые объекты — или новые препятствия, возникающие на его пути.

Кто ведет

«Кьюриосити» отличает от луноходов тем, что он в самом деле едет сам, без постоянного присмотра операторов с Земли, ведь управлять им напрямую с нашей планеты, учитывая ситуацию со связью, невозможно. Для этого на борту марсохода имеется компьютер с процессором частотой 200 мегагерц и оперативной памятью на 256 мегабайт. Еще два гигабайта постоянной памяти размещены на флэш-накопителях. Управляет всем этим операционная система жесткого реального времени VxWorks.

Это позволяет марсоходу двигаться в двух режимах, каждый из которых подразумевает не только простое следование командам, но и собственные действия. Первый из них — «слепое» вождение. Его применяют, когда камеры аппарата на момент сеанса связи дают достаточно ясное изображение маршрута и наземные планировщики могли определить, нет ли на нем серьезных препятствий. После этого аппарату поступает команда проехать определенную дистанцию в определенном направлении «вслепую», то есть без использования камер.

Чтобы планетоход понял, что уже проехал заданную дистанцию, его компьютер следит за вращением колес, подсчитывая число полных поворотов (63 сантиметра пути на один полный поворот без буксовки). Этот режим обеспечивает максимальную скорость движения «Кьюриосити» — до 0,04 метра в секунду, в 40 раз медленнее человека-пешехода на Земле.

При езде вслепую компьютер марсохода не проверяет по камерам, происходила ли по пути пробуксовка. Поэтому существует второй режим движения, связанный с огибанием препятствий. Его активируют, если маршрут не свободен для «слепой езды». Он требует частых остановок для получения стереоизображения в направлении движения, после чего бортовое ПО марсохода анализирует «картинку». При этом ПО исходит из переменных, заданных планировщиками, например останавливается для анализа изображения через строго заданные промежутки времени. Также операторы могут выбрать, какой именно тип решений примет аппарат, если обнаружит препятствие, — остановится до конца рабочего дня или продолжит движение.

Путь «Кьюриосити» и точки сбора данных прибором ДАН

ИКИ РАН

Этот режим намного безопаснее первого. Два предшественника «Кьюриосити», марсоходы «Оппортьюнити» и «Спирит» при движении забуксовали, и «Спирит» в результате погиб. Причем он завяз в месте, которое на камерах выглядело безопасным. Но под тонкой коркой ровной поверхности скрывался сыпучий материал, и когда колеса планетохода пробили корку, выбраться аппарат уже не смог.

Понятно, почему «Кьюриосити» движется с такой осторожностью. Но за безопасность приходится платить: скорость марсохода в этом режиме падает до 0,02 метра в секунду, то есть в 80 раз медленнее земного пешехода.

Для дополнительной безопасности есть еще третий режим — визуальной одометрии. В нем марсоход делает остановки и с помощью камер оценивает расстояние, пройденное им за время движения. Затем он сравнивает его с числом оборотов колес. Если расстояние по камерам получается много меньше, чем то, что «насчитал» компьютер, значит, колеса буксуют практически на одном месте.

Операторы могут установить лимит допустимой пробуксовки, чтобы марсоход, наткнувшись на труднопроходимый участок, остановился и подождал следующего сеанса связи, дав операторам возможность принять решение о продолжении движения.

«Сто метров — максимум»

Может показаться, что система движения марсохода чрезмерно усложнена, что снижает скорость его движения и сбора научных данных. Однако для планетоходов это норма. Еще операторы «Лунохода-1» отмечали, что выбирали маршрут движения, избегая опасных элементов рельефа — крупных камней, на которых аппарат может опрокинуться, плохо проходимых участком с рыхлым реголитом и тому подобных.

Но луноходы напрямую управлялись человеком практически в режиме реального времени, а не ежесуточными циклограммами. Если их оператор допускал ошибку, ее можно было быстро исправить. В этом — одна из причин, по которой луноходы передвигались на порядок быстрее марсоходов.

Центр управления луноходами

РКС

Команда управления «Кьюриосити», по словам Алексея Малахова, «очень дотошно и аккуратно» следит за тем, чтобы правильно выбрать маршрут и избежать препятствий. Плюс к этому аппарат с помощью гироскопов следит за углом своего наклона относительно поверхности, чтобы в случае, если допустимый угол окажется превышен, немедленно остановить движение.

По этой же причине длина одного суточного передвижения марсохода никогда не планируется на Земле «вслепую» — дальше, чем позволяет увидеть очередной снимок. «Кьюриосити» редко преодолевает больше нескольких метров или нескольких десятков метров за один цикл планирования. «Сто метров — это максимум из того, что я вообще помню», — говорит Алексей Малахов.

И даже для таких коротких отрезков операторы используют много вспомогательных наземных инструментов, помогающих оценить опасность столкновения с непроходимым препятствием, вплоть до 3D-стереомоделирования марсианской поверхности.

Может возникнуть вопрос: почему на марсоход нельзя поставить такой же мощный искусственный интеллект, как у беспилотников Waymo, чтобы он самостоятельно планировал маршрут? Кажется, это позволило бы быстрее двигаться от точки к точке.

На это можно ответить так. Семь лет назад, когда «Кьюриосити» готовился к старту с земли, успехи искусственного интеллекта в беспилотном вождении еще не были так велики, как сегодня. Но главное, хотя «Кьюриосити» и является самым мощным марсоходом в истории, его мощность не превышает 110 ватт. Это в полтора раза ниже электрической мощности советских луноходов.

При движении ему необходимо снабжать энергией несколько электромоторов, камеры и научные инструменты. Для нужд компьютера остается не больше десятка ватт. Типичные компьютеры современных беспилотных авто требуют 500 ватт. К тому же электроника планетоходов должна быть устойчивой к жесткому радиационному воздействию, а это тоже накладывает ограничения на ее производительность по сравнению с обычной «земной».

Связано это с тем, что частицы космических лучей, проходя сквозь полупроводник, оставляют за собой шлейф из свободных носителей заряда, провоцируя возникновение электрон-дырочных пар, способных переключить транзистор в неправильное состояние. Чем меньше транзистор, тем меньший заряд переключает его состояние, поэтому самые компактные и быстрые транзисторы в космосе надежно не работают.

Наконец, вспомним, что земные «беспилотники» на улицах все еще ездят либо с водителями-инженерами за рулем, либо с инженером на заднем сидении, страхующим автомобиль с помощью планшета и способным в любой момент остановить машину, если автопилот даст сбой.

По мнению Алексея Малахова, настоящий искусственный интеллект для беспилотного вождения планетоходов появится не раньше, чем подобные системы без каких бы то ни было ограничений приживутся на Земле. Слишком высоки ставки — транспортное средство стоимостью 2,5–3 миллиарда долларов необходимо оградить от малейшего риска попасть в ДТП.

Вечная батарейка

Ограниченные энергетические возможности марсохода диктуются тем, что он питается от РИТЭГ — радиоизотопного термоэлектрического генератора. РИТЭГ состоит из 4,8 килограмма диоксида плутония-238, а кроме того — термопары и защитного кожуха. Общая масса РИТЭГ — 45 килограмм, но его мощность не превышает 110 ватт. Это значит, что для движения марсоходу желательно накапливать запас энергии. С этой целью он снабжен литиевыми батареями общей емкость 42 ампер-часа (сходные по емкости можно найти в электровелосипедах).

Радиоизотопный термоэлектрический генератор (РИТЭГ) на корпусе марсохода «Кьюриосити»

NASA

У операторов марсохода есть четкие критерии, ниже какого уровня они не имеют права опускать заряд батареи. И если они видят, что «Кьюриосити» приблизился к этому минимуму, то погружают аппарат в сон, чтобы он накопил энергии и смог ехать дальше.

Необходимость накапливать энергию перед движением, а также тот факт, что ночью на Марсе камеры нормально работать не могут, заставляют «Кьюриосити» примерно половину марсианского сола (марсианских суток) проводить во сне. Кроме того, спячка длиной в месяц неизбежна каждые два года, когда Марс находится по другую сторону от Солнца и связи с марсоходом нет.

Все же нельзя не отметить, что использование РИТЭГ, несмотря на все его ограничения по мощности, — настоящая революция для планетоходов. Еще «Оппортьюнити» и «Спирит» использовали солнечные батареи. Во время пылевых бурь на Марсе пиковая выработка энергии, выдаваемая фотоэлементами «Оппортьюнити» в полдень, падала с 800 до 128 ватт-часов, при этом в ночную половину суток они, разумеется, не работали.

Из-за этого аппараты на долгие недели впадали в спячку в ожидании улучшения погодных условий. К тому же, застряв в песке и потеряв возможности оптимальным образом сориентироваться по Солнцу за счет разворота корпуса, «Спирит» в итоге истратил запас энергии и перестал выходить на связь.

Кроме того, солнечные батареи просто не смогли бы придать подвижность по-настоящему тяжелому «Кьюриосити», чей вес составляет 900 килограмм — впятеро больше прежних марсоходов. Да и питать заметную научную нагрузку от солнечных батарей на Марсе, где слишком мало солнечного света, не получится. Научные приборы «Кьюриосити» имеют массу в 75 килограмм, тогда как у его предшественников их вес не превышал пяти килограмм.

Наконец, фотоэлементы как источник энергии заметно повышают вероятность потери марсохода. Сильная песчаная буря может занести солнечные батареи планетохода пылью, и в результате даже после того, как буря закончится, они не смогут выдавать полную мощность. РИТЭГ это не грозит. Как говорит Алексей Малахов: «Эта батарейка надолго переживет все прочее в “Кьюриосити”, потому что марсоход начнет ломаться в других местах».

Александр Березин

как управлять планетоходом за сотни миллионов километров — Транспорт на vc.ru

Эван Хильгеманн, инженер-механик из Лаборатории реактивного движения НАСА, рассказал, как марсоходы изучают планету и передвигаются вдалеке от Земли. Публикуем перевод его текста в блоге Selectel.

5898
просмотров

Немногим более года назад мне повезло: я стал частью команды ученых и инженеров, ответственной за управление марсоходом «Кьюриосити». С тех пор я узнал МНОГО нового о марсоходах. Но еще больше только предстоит узнать. «Спирит», «Оппортьюнити», «Кьюриосити» и «Персеверанс» — одни из самых сложных и в то же время надежных роботов, когда-либо созданных человеком. В то же время инструменты и методы, которые применяются для управления марсоходами, достаточно просты в освоении и доступны пониманию. И это хорошо, поскольку 18 февраля «Персерванс» опустится на поверхность Марса, после чего его отправят на изучение планеты. Сейчас моя задача — рассказать о том, как управлять марсоходом. Когда новый ровер прилетит на Марс, вы уже будете понимать, что происходит и как все это работает.

Большая часть этой статьи — изложение моего опыта управления «Кьюриосити». Имейте в виду, что «Спирит» и «Оппортьюнити» во многом похожи в этом плане на своего «наследника». Для управления «Персерванс» будут использоваться те же технологии и методы, так что слишком значительных отличий нет.

Основы

Главное, что нужно знать, — Марс от нас очень, очень далеко. Радиосигнал, отправленный с Земли, достигает поверхности Марса через 22 минуты. Поэтому управление в режиме реального времени — не вариант. Кроме того, «Кьюриосити» получает информацию с Земли раз в день. Все остальное время он предоставлен сам себе. При этом о какой-либо автономности речь не идет: у марсохода ограниченный набор действий, которые он может выполнять самостоятельно. Большая часть того, что делает ровер, запланировано и прописано в памяти устройства еще на Земле.

Конечно, есть и парочка исключений: некоторые проблемы марсоход должен уметь решать самостоятельно. Но большинство таких решений» — остановка и ожидание инструкций с Земли в ответ на какой-либо внешний фактор. Определенной степенью автономности обладает Aegis — система, которая может самостоятельно выбрать кусок породы, в который «Кьюриосити» должен «выстрелить» лазером.

Смотри под ноги

Главная задача оператора ровера — обеспечить его безопасность на протяжении всего пути на Марсе. Поэтому надо тщательно оценивать все возможные варианты своих действий. У марсоходов НАСА есть несколько камер, благодаря которым ровер формирует «картинку», как бы увиденную глазами человека. Есть также hazcams, «камеры опасности», которые оценивают наличие проблем поблизости, а также navcams — навигационные камеры, оценивающие дорогу впереди. Есть еще и другие камеры, которые, правда, по большей части используются для выполнения научных задач, поэтому я воздержусь от описания принципа их работы.

В большинстве случаев для визуальной оценки участка пути ровера используются как раз navcams. Изображения, получаемые ими, можно посмотреть в качестве объемной «картинки» на Земле. В НАСА разработали специализированное ПО, которое предназначено для визуализации окружающей ровер местности и для создания виртуальной модели ровера и участка ландшафта вокруг него. Эта виртуальная модель используется для тестирования планируемых операторами действий. Если эмуляция прошла хорошо, команды можно отправлять на Марс. Таким образом, ученые избавляют себя от возможных негативных последствий отправки непроверенной команды.

Вот как выглядит эмуляция движения ровера после того, как модель полностью готова. Серые области — участок Марса, по которому роверу предстоит проехать в ближайшем будущем. Оранжево-коричневые линии — это, собственно, путь ровера. В день моделируется около 30 метров поверхности, камеры просто не могут собрать больше информации, поэтому марсоход проезжает именно столько.

А вот наложение смоделированного пути ровера на реальные снимки, полученные навигационными камерами.

При планировании движения марсохода нужно учитывать несколько важных моментов. Например, размер объектов, встречающихся по пути. Максимальный размер, с которым может справиться ровер, — около 50 см. Все, что больше, нужно обогнуть. Песок (это не совсем песок, но будем называть его так) тоже желательно огибать: если его много, ровер может застрять. Даже небольшие куски породы представляют собой опасность, так как их острые края повреждают колеса ровера.

Быстро, не очень или медленно?

После того как ученые определились с направлением движения, нужно понять, как именно двигаться. Есть три режима: слепой режим, визуальная одометрия и autonav.

Слепой режим — самый простой способ движения из возможных. Марсоход в этом случае будет следовать инструкциям, присланным с Земли, и не обращать ни на что внимания. В идеале это отличный метод управления марсоходом, но условия на Марсе далеки от идеала. Зачастую внешние факторы влияют на продвижение к цели. Это может быть, например, скольжение колес по поверхности, так что марсоход вместо того, чтобы продвинуться на 10 метров, продвигается на 9 или даже 5.

Отличный способ понять, что такое слепое управление, — закрыть глаза и попробовать пройти по определенной траектории. Например, 7 метров вперед, затем повернуть на 30 градусов налево и пройти еще 4 метра. Мы в этом случае вообще не представляем, что происходит вокруг, и не адаптируемся к меняющимся условиям.

В целом, слепое управление — не лучший вариант, но он позволяет марсоходу двигаться быстро, поскольку системе не нужно останавливаться для того, чтобы сделать снимки. На максимальной скорости марсоход может проехать на длину футбольного поля всего за час. Но этот вариант выбирается только в том случае, если вокруг нет потенциально опасных объектов.

Визуальная одометрия применяется операторами чаще. В этом случае марсоход останавливается через каждый метр для того, чтобы сделать снимок грунта камерами. Бортовой компьютер затем оценивает изображение, сравнивает его с предыдущим и пытается понять, что изменилось вокруг, включая местоположение марсохода. Затем компьютер отправляет новые навигационные команды, позволяющие держаться запланированного пути.

Этот способ похож на предыдущий, только в процессе продвижения каждые пару шагов нужно останавливаться, чтобы открыть глаза и оглядеться.

Визуальная одометрия — баланс между скоростью и точностью движения. Метод крайне важен, поскольку помогает обнаружить препятствия на пути ровера и избежать их.

Автонавигация, или autonav, — наиболее технологически совершенный метод. Его можно сравнить с использованием беспилотника в автомобиле. Задаем общую цель и ровер сам ищет безопасный и быстрый путь к цели. Марсоходу приходится останавливаться через каждый метр, чтобы оценить обстановку при помощи камер. Но вместо того, чтобы сделать один снимок при помощи навигационных камер, марсоход задействует и hazcams. Затем бортовой компьютер объединяет всю эту информацию, формируя «карту опасности». Проблемные места отмечены красным цветом, места, где ситуация не столь плачевна, — желтым, а максимально подходящая для продвижения роутера местность отмечается зеленым цветом.

Это самый медленный вариант продвижения для марсохода. Если в идеальной ситуации ровер может пройти на длину футбольного поля при помощи слепого метода, как говорилось выше (это примерно 100 м), то в случае автономного режима в идеальных условиях марсоход пройдет всего 30 метров.

При этом ровер не умеет обнаруживать песок или острые камни, так что метод используют только тогда, когда местность абсолютно безопасна.

Чего можно ждать от «Персеверанс»?

НАСА ожидает, что новый марсоход опустится на поверхность планеты уже 18 февраля. После этого, надеюсь, он начнет продвижение по Марсу. Все, о чем я говорил выше, относится и к новому марсоходу, но у него больше возможностей. Например, он сможет двигаться минимум в два раза быстрее «Кьюриосити»: у бортового ПК больше вычислительных ресурсов и улучшенные алгоритмы обработки данных. Навигационные камеры робота цветные, они получают изображения большего, нежели у «Кьюриосити», разрешения. Кроме того, колеса у ровера толще, чем у предшественника, и другой рисунок протекторов. Ученые считают, что колеса будут меньше повреждаться.

Одна из важнейших задач для марсохода: сбор и хранение образцов для возвращения на Землю. От успеха этой миссии зависит очень многое. И теперь, когда ровер начнет двигаться, вы будете понимать, что и как обеспечивает это движение.

Оставайтесь с нами в 2021 году, подписывайтесь на блог Selectel.

какие бывают, как работают, сколько

Это аппарат, как правило, подвижный, предназначенный для изучения поверхности и особенностей Марса. Ползает себе по поверхности Красной планеты и данные собирает. Но его труд сложно переоценить. Марсоходы дают столько информации, сколько человеку просто не собрать.

Марс — ближайшая к Земле планета Солнечной системы и больше остальных похожая на Землю в далеком прошлом. На данный момент на Марсе работает марсоход Кьюриосити, в числе основных целей которого — выяснить, была ли на Марсе жизнь в далеком прошлом и могла ли она там существовать в принципе? Марс является одним из наиболее подходящих кандидатов на терраформирование и уже скоро году NASA планирует запустить еще один марсоход, который предоставит ученым еще больше данных о Красной планете.

Самое обсуждаемое по теме Марсоход

Люди наблюдали за звездами с древнейших времен. Внимательно изучая ночное небо астрономы прошлого заметили кое-что интересное: некоторые объекты перемещались быстрее чем другие звезды. По этой причине их называли «блуждающими звездами», которые, как мы знаем сегодня, являются планетами, что обращаются вокруг Солнца вместе с Землей. Особый интерес астрономов вызывала четвертая по удаленности от Солнца планета – Марс. Ее масса в девять раз меньше земной, а на поверхности сконцентрированы древние горы, покрытые кратерами. Но была ли когда-нибудь на Марсе жизнь? Или, может быть, есть и сейчас? Увы, но ранее проведенные исследования не давали однозначного ответа на этот вопрос. Но, кажется, тайна скоро будет раскрыта – марсоход NASA Perseverance приступил к поискам жизни на Красной планете. Рассказываем как именно «Настойчивость» будет искать жизнь и почему ей на помощь был отправлен вертолет Ingenuity.

В мае 2021 года на Марс был доставлен первый китайский марсоход «Чжужун». Он успешно совершил мягкую посадку на Равнине Утопия и уже через несколько дней отправил на Землю снимки с Красной планеты. На них можно было разглядеть части аппарата, стоящего на посадочной платформе, а также поверхность планеты, которая покрыта песком и мелкими камнями. На снимках было видно, что он смог раскрыть солнечные панели и антенны — от этого напрямую зависела успешность миссии. Вместе с ним в сторону Марса была отправлена межпланетная станция «Тяньвэнь-1», которая на данный момент находится на орбите планеты и изучает ее поверхность при помощи встроенного оборудования. Недавно ученые сравнили снимки за последние два месяца и решили, что им необходимо на несколько месяцев перевести марсоход «Чжужун» в спящий режим. Но для чего нужны настолько экстренные меры?

Марс является четвертой по счету планетой Солнечной системы и с давних времен привлекает внимание ученых. Дело в том, что среди всех других космических объектов он больше всего похож на Землю — сутки там длятся 24,5 часов, происходит смена времен года, а в полярных шапках есть замерзшая вода. Несмотря на в три раза слабую силу притяжения, относительно малое количество кислорода и резкие перепады температуры от -90 до +20 градусов Цельсия, исследователи надеются, что когда-нибудь на этой планете можно будет построить человеческое поселение. Первый исследовательский аппарат был отправлен на Марс в 1960 году, причем их было сразу два — речь идет о советских зондах Марс 1969А и Марс 1969Б. Однако, они не достигли назначенной точки из-за аварии ракеты-носителя Молния. В рамках данной статьи предлагаю выяснить, какие еще исследовательские аппараты были отправлены на Красную планету и как она исследуется сегодня.

В середине мая 2021 года китайский марсоход «Чжужун» успешно сел на поверхность Красной планеты. Этот аппарат оснащен георадаром и другими научными приборами для изучения равнины Утопия, диаметр которой равен 3300 километрам. Считается, что на этом месте когда-то давно была вода — есть надежда, что ученым удастся найти следы марсианской жизни. В отличие от аэрокосмического агентства NASA, китайские исследователи не проводят прямые трансляции важных этапов своих космических миссий. Так что сначала нам не удалось увидеть момент посадки марсохода и оставалось лишь верить сообщениям космического ведомства Китая. Но недавно ученые наконец-то опубликовали видео, в котором виден как момент посадки аппарата, так и его спуск со специальной платформы. Приятным бонусом является то, что на одном из роликов слышны звуки Марса.

Марсоход Perseverance высадился на поверхность Красной планеты 18 февраля 2021 года и уже успел снять более 6 тысяч фотографий. Посмотреть на них их могут все желающие, причем библиотека обновляется в автоматическом режиме. Так что у любого человека есть шанс увидеть свежие фотографии одним из первых. Правда, публикуемые снимки показываются «как есть», без обработки в графических редакторах. Время от времени сотрудники NASA собирают эти снимки воедино, чтобы создать красивые и подробные снимки. Недавно они создали одну из самых качественных панорамных снимков Марса, оригинал которого весит 610 мегабайт. Сейчас расскажу, как следить за новыми фотографиями от марсохода Perseverance и на какие снимки нужно обращать больше внимания.

Ночью 18 февраля состоялось историческое событие — марсоход Perseverance успешно сел на поверхность Марса. Вместе с ним на далекую планету прибыл беспилотный вертолет Ingenuity. Местом посадки стал марсианский кратер Езеро, на месте которого когда-то давно могло находиться озеро. Считается, что именно в этом месте с большой долей вероятности можно найти следы внеземной жизни. Прямая трансляция велась на YouTube и сразу же после спуска на поверхность аппарат сделал и отправил на Землю фотографию поверхности Красной планеты. В общем, одно из самых важных событий начала 2021 года прошло очень красиво, поэтому достойно подробного обсуждения. Давайте узнаем, как все происходило и для чего вообще нужен марсоход Perseverance.

18 февраля весь мир будет наблюдать за посадкой марсохода Perseverance на Марс. Планируется, что Perseverance – «Настойчивость» в переводе на русский язык – осуществит посадку примерно в 23:55 по московскому времени в районе кратера Йезеро. Если посадка пройдет успешно, то в течение нескольких месяцев команда NASA будет проверять все системы марсохода и его оборудование. Цель пребывания «Настойчивости» на Красной планете, которая когда-то была намного теплее и, возможно, даже пригодна для жизни, заключается в изучении самого древнего региона Марса – кратера Йезеро. Дело в том, что по всему кратеру разбросаны геологические образования, намекающие на то, что в прошлом на планете была вода, в том числе остатки озера и дельты реки. Изучение состава этих пород – в регионе, где до сих пор не было ни одного космического аппарата — даст NASA лучший шанс ответить на извечный вопрос о том, существовала ли когда-нибудь жизнь на Марсе. Недавно в журнале Nature была опубликована подробная анимация того, как должна выглядеть успешная посадка Perseverance.

В ближайшие дни человечество станет свидетелем сразу трех исторических событий – к Марсу приближаются три роботизированные миссии, которые займутся в том числе поиском микробной жизни или ее следов на Красной планете. Первым роботизированным аппаратом, который войдет в тусклую атмосферу планеты, станет «Hope» («Надежда») – исследовательский зонд Объединенных Арабских Эмиратов, запущенный к Марсу 19 июля прошлого года. Сегодня 9 февраля он должен выйти на орбиту Красной планеты. Спустя девять дней, 18 февраля 2021 года аппарат миссии NASA «Perseverance» должен совершить сложную посадку на поверхность Марса. Процесс посадки будет транслироваться в прямом эфире, однако сигнал будет идти с 11-минутной задержкой. И наконец завтра, 10 февраля китайская межпланетная станция «Тяньвэнь-1», состоящая из орбитального и спускаемого аппаратов, выйдет на орбиту вокруг Марса, после чего начнется исследование района высадки. Пожалуй, так много гостей наша соседняя планета еще не принимала.

На данный момент изучением далеких планет занимаются исключительно роботы. Прямо сейчас на поверхности Марса работают аппараты Curiosity и InSight, которые регулярно отправляют ученым данные об особенностях далекой планеты. Но у этих роботов есть один минус — они не вечные и рано или поздно сломаются. Были бы они на Земле, инженеры быстро бы исправили проблемы, но рядом с аппаратами нет людей, которые могут провести ремонт. Поэтому, было бы замечательно, если бы роботы могли ремонтировать друг друга. Но, во-первых, они пока не настолько развиты, а во-вторых, на далеких планетах нет нужных запчастей. Чтобы решить эту проблему, инженеры из американского штата Пенсильвания предложили собирать роботов изо льда. Ну а что? Если случится поломка, можно создать запчасти изо льда, который есть на Марсе и ряде других планет. Демонстрационная версия ледяного робота уже создана и на него можно посмотреть на видео.

Марсоход под названием Perseverance, что в переводе на русский язык означает «Настойчивость», 18 февраля должен совершить посадку на Красную планету. Космический аппарат стоимостью почти три миллиарда долларов приземлится в кратере Джезеро, где, по мнению ученых, когда-то находилось русло реки. Оснащенный множеством приборов, Perseverance будет искать признаки микробной жизни, изучать марсианскую погоду и геологию, а также собирать образцы для будущей миссии по их извлечению. «Настойчивость» также развернет встроенный мини-вертолет, что позволит этому космическому аппарату впервые в истории взлететь на другой планете. Недавно Лаборатория реактивного движения NASA поделились цифровой анимацией, отображающей ключевые события во время входа в атмосферу, спуска и посадки Perseverance на Красную планету. Видео длится чуть более трех минут, что ненамного меньше, чем сам этап посадки, который, согласно расчетам, должен занять около семи минут.

Как маленькое деревце. Прибор марсохода Perseverance создал немного кислорода на Марсе

Новые данные показывают, что марсоход может производить кислород днем и ночью, а также в любое время года на Красной планете.

Сколько вездеходов и посадочных модулей в настоящее время находится на Марсе?

Последнее обновление: 19 января 2022 г.

По состоянию на июнь 2021 года на Марсе в настоящее время эксплуатируются 3 вездехода и 1 спускаемый аппарат. Красная планета привлекательна по многим причинам: ее история похожа на земную, гравитация на Марсе составляет 38% от земной, что достаточно для адаптации людей, и у нее есть защитная, хотя и тонкая атмосфера. Эти причины делают Марс следующей лучшей планетой для жизни. Но прежде чем люди смогут отправиться на Марс, нам нужно узнать все о том, что нужно, чтобы разбить лагерь и выжить там в течение длительного времени. Чтобы собрать эту информацию, астрономы отправили марсоходы, посадочные и орбитальные аппараты, которые сканируют атмосферу Марса, собирают и анализируют материал его поверхности, чтобы собрать воедино его прошлое, а также потенциал для жизни и пригодности для жизни.

Поскольку связь между Марсом и Землей занимает от 4 до 20 минут, ученым пришлось внедрить в этих роботов искусственный интеллект, чтобы они могли чувствовать препятствия и плавно перемещаться по местности. Давайте взглянем на прошлые марсоходы и посадочные модули, которые приземлялись на красной планете, а также на текущие миссии, исследующие Марс дюйм за дюймом.

Художественная концепция орбитального аппарата с марсоходом внутри, приближающегося к Марсу. Источник: НАСА

Марсоходы и спускаемые аппараты, действующие в настоящее время на Марсе

1 — Curiosity (марсоход)

Curiosity — вездеход размером с автомобиль, который был запущен с базы ВВС на мысе Канаверал 26 ноября 2011 г. и приземлился на Марсе. 6 августа 2012 г. Хотя изначально предполагалось, что этот марсоход будет работать в течение одного полного марсианского года, или 687 земных дней, этот марсоход превысил свой срок службы и продолжает работать в полную силу примерно 8 лет спустя (ему 3000-летие исполнилось 12 января). , 2021).

Покрытый пылью Curiosity сделал селфи в честь 8-летия пребывания на Марсе. Источник: НАСА

Цели и инструменты миссии

Основная причина, по которой Curiosity был отправлен на Марс, заключалась в том, чтобы понять потенциал Марса для существования микробной жизни. Марсоход делает это с помощью своего обширного набора научных инструментов — самых передовых из когда-либо отправленных на Марс, зачерпывая рыхлый грунт с поверхности и буря марсианские породы для анализа их структуры и состава.

На самом деле, вы могли заметить прямоугольную «голову» Curiosity и его глазоподобную особенность. На самом деле это лазер Curiosity, который он научился использовать автономно. Он самостоятельно выбирает камень, стреляет своим острым лазером и анализирует полученный пар.

Художественная концепция Curiosity, стреляющего лазером в марсианский камень. Источник: НАСА

Открытия, сделанные Curiosity

Curiosity обнаружил, что в кратере Гейла могла быть жизнь 3,5 миллиарда лет назад, когда на красной планете была атмосфера более плотная, чем сегодня. Марсоход также обнаружил, что остатки древнего озера под названием залив Йеллоунайф не слишком кислые и не слишком соленые — удобный сценарий для процветания жизни.

На сегодняшний день Curiosity не смог выяснить содержание метана — 1 часть метана на два миллиарда частей марсианского воздуха. Но марсоход выжил и пережил пыльную бурю, охватившую всю планету и уменьшившую количество солнечного света на 97%, так что есть большая надежда на еще много открытий.

2 — InSight (посадочный модуль)

В то время как предыдущие миссии на Марс изучали особенности марсианской поверхности, посадочный модуль НАСА InSight провел «первую тщательную проверку» с момента образования планеты. Запущенный 5 мая 2018 года и приземлившийся на Марсе 26 ноября того же года, InSight не анализировал образцы почвы, а заглянул вглубь Марса — его кору, ядро и мантию.

InSight отслеживал тектоническую активность на Марсе для обнаружения «марсотрясений» и ударов метеоритов.

Посадочный модуль NASA InSight на поверхности Марса. Источник: НАСА

Цели и инструменты миссии

Цель InSight состояла в том, чтобы понять, как скалистые небесные тела, такие как 4 внутренние планеты нашей Солнечной системы, развивались с момента их образования, изучая «жизненные признаки» планеты, такие как сейсмология и температура. .

Открытия, сделанные InSight

За первый год своего существования InSight зарегистрировал около 450 марсотрясений — более частых и гораздо слабее, чем ожидали ученые. Поскольку на Красной планете нет тектонических плит, как на Земле, которые вызывают марсотрясения, ученые считают, что их вызывают вулканически активные регионы.

В то время как марсианское магнитное поле, которое когда-то было сильным, сегодня больше не существует, InSight обнаружил магнитное поле в 10 раз сильнее, чем ожидалось, в поверхностных породах, которые были намагничены с ранней истории Марса. Посадочный модуль также ощущал почти непрекращающиеся вихри, звук которых он улавливал.

Вы можете послушать эти марсианские ветры через аудиоплеер ниже.

3 — Perseverance (ровер)

Последний марсоход НАСА в марсианском мире — Perseverance, который был запущен 30 июля 2020 года и коснулся Марса 18 февраля 2021 года (см. посадку здесь). Эта миссия также несла с собой «марскоптер» — вертолет для испытательного полета на Марсе.

3D-визуализация марсохода НАСА Perseverance Rover

Цели и инструменты миссии

Цель миссии — поиск признаков прошлой жизни на Марсе, а также сканирование красной планеты на предмет пригодности для жизни людей. Для достижения этой цели Perseverance тестирует способность производить кислород из марсианской атмосферы и находить возможные области подповерхностных вод для будущих экспедиций человека.

Открытия, сделанные Perseverance

Perseverance находится на Марсе всего 32 сола (марсианские солнечные сутки). Хотя значительных научных открытий еще не было, марсоход уже записал более 16 минут звука о своем движении по Марсу, что стало первым случаем для марсианского марсохода.

Здесь вы можете прослушать необработанный нефильтрованный звук.

4 — Zhurong (марсоход)

22 мая 2021 года марсоход Zhurong приземлился на поверхность Марса (Utopia Planitia). Это первая успешная миссия Китая на Марс. Марсоход оснащен набором оборудования, предназначенного для изучения состава поверхности красной планеты, ее магнитного поля, ее геологических особенностей, а также распределения ледяной воды. Короче говоря, марсоход Zhurong попытается узнать больше о том, как выглядел Марс в прошлом. Чжурон оснащен лазером, который сжигает близлежащие камни, чтобы оценить их химический состав

Предполагается, что миссия продлится 90 дней, но марсианские марсоходы работают намного дольше, чем предполагалось… Удачи, Чжурон!

Журонг рядом со своим посадочным модулем. Кредиты: Китайское национальное космическое управление

Бывшие марсоходы и посадочные модули (больше не действуют)

Заключение

Хотя в общей сложности 11 роботов (6 марсоходов и 5 посадочных модулей), отправленных на Марс, имели разные инструменты, разную продолжительность миссии и приземлились в разных регионах Марса, все они имеют общую цель: оценить Марс. «обитаемость как в прошлом, так и в будущем, поскольку люди планируют основать поселения на красной планете.

Эти вездеходы сканируют, бурят и путешествуют по марсианскому миру, чтобы собирать знания о красной планете от нашего имени. Мы будем использовать эти знания, когда отправимся на Марс — мир, который настолько похож на Землю в своей истории, что считается следующей лучшей планетой для потенциальной жизни и обитаемости.

Следующим марсоходом, который должен приземлиться на Марсе, является марсоход « Розалинд Франклин», , совместная миссия Европейского космического агентства и российской государственной корпорации «Роскосмос». Запуск миссии ExoMars в настоящее время запланирован на 2022 год. Вы можете быть в курсе последних новостей миссии на Веб-сайт ExoMars .

Я был очарован космосом и астрономией с самого раннего возраста. Когда я не смотрю документальные фильмы, фильмы или сериалы на космическую тематику, я провожу большую часть своего свободного времени на заднем дворе, любуясь планетами и галактиками в свой телескоп.

Вау! Есть еще что почитать 🚀

Эта страница является частью нашей коллекции статей об астрономии . Если вам понравилось читать, то вам понравятся следующие статьи.

Ровер Perseverance оснащен новой технологией для проведения экспериментов. Давайте посмотрим на некоторые из этих технологических новшеств.

Почти у всех крупных планет есть спутники, и каждый год ученые открывают новые. Давайте посетим некоторые из этих прекрасных миров.

Человечество запустило 48 миссий на Марс с переменным успехом. Последним из них стал марсоход Perseverance Rover Mars 2020.

Названия

марсоходов и список шести марсоходов, которые путешествовали по Марсу

Марсоход Curiosity, приземлившийся на Марсе 5 августа 2012 года, сделал более 850 000 снимков марсианской поверхности. Тем временем китайский марсоход Zhurong, прибывший на Красную планету в мае 2021 года, ищет подземные водные карманы. OPPORTUNITY, еще один марсоход НАСА, активно исследовал Марс в течение 14 лет с 2004 по 2018 год и обнаружил железный метеорит — первый метеорит, обнаруженный на другой планете.

Вышеупомянутые факты — это взгляд на панораму открытий марсохода за десятилетия. Люди отправляли беспилотные транспортные средства на Марс еще в 19 веке.70-х годов и марсоходы 1997 года. Эти марсоходы, отправленные НАСА и другими космическими агентствами для исследования Марса, играют решающую роль в нашем понимании красной планеты.

Ровер — это дистанционно управляемое роботизированное моторизованное транспортное средство, предназначенное для перемещения по поверхности другой планеты (или другого небесного тела). 4 июля 1997 года марсоход Pathfinder Sojourner НАСА стал первым колесным роботом с Земли, приземлившимся на скалистой местности Марса. Шесть марсоходов успешно приземлились на Марсе; из них три аппарата (Curiosity and Perseverance НАСА и Zhurong Китая) все еще активны.

Космические агентства отправляют на Марс марсоходы, а не людей, потому что миссия с экипажем на Красной планете по-прежнему является дорогостоящим и рискованным мероприятием. У нас нет технологии, гарантирующей, что астронавт-человек обязательно вернется живым с Марса. Конечно, ничего не гарантировано, но некоторые опасности для людей, связанные с исследованием Марса, не имеют простого ответа. К ним относятся последствия высоких уровней радиационного облучения и изменения силы тяжести, изоляция и заключение во время длительной поездки, необходимость обеспечения неотложной медицинской помощи или отказа оборудования, а также способы обеспечения достаточным количеством пищи.

Более того, роботизированные марсоходы могут проводить сотни дней и даже лет (марсоход Opportunity проработал более 14 лет). Кроме того, каждая космическая миссия с человеком на борту должна быть кругосветной, тогда как марсоходы не нужно возвращать на Землю. Таким образом, по сравнению с астронавтами-людьми, вездеходы позволяют космическим агентствам собирать больше данных с меньшими ресурсами, и это тоже без риска для чьей-либо жизни.

Вот обзор шести марсоходов, которые путешествовали по Марсу:

Марсоход Sojourner

Марсоход НАСА Curiosity. Источник: NASA/Wikimedia Commons

Микромарсоход весил 23 фунта и был рассчитан всего на 30 сол (один сол = один марсианский день = 24 часа 39 минут 35 секунд) на Марсе, но ему удалось оставаться активным в течение 85 дней (83). соль). Sojourner приземлился в районе Ares Vallis на красной планете и преодолел расстояние около 100 метров. Ровер был построен Лабораторией реактивного движения НАСА (JPL) и был частью миссии агентства Pathfinder.

Самый популярный

Ученые НАСА решили посадить «Соджорнер» в долине Арес, потому что местность выглядела так, как будто ранее она была покрыта водой. Хотя марсоход не обнаружил никаких доказательств, подтверждающих наличие воды на Марсе, он позволил НАСА успешно протестировать и продемонстрировать «более быструю, качественную и дешевую» технологию исследования других планет в нашей Солнечной системе.

«Соджорнер» осуществил окончательную передачу данных 27 сентября 1997 г., но был активен до 7 октября. Он вернул 2,3 миллиарда битов информации, в том числе более 16 500 изображений с посадочного модуля и 550 изображений с марсохода, а также провел более 15 химических исследований. анализ горных пород и грунта.

Марсоходы-близнецы Opportunity и Spirit

Эксперты испытывают марсоход Spirit в Космическом центре Кеннеди. Источник: NASA/Wikimedia Commons

Для поиска камней, которые могли бы намекнуть на какую-либо историческую деятельность, связанную с водой на Марсе, в 2003 году НАСА запустило программу Mars Exploration Rover (MER). MER-2) и Opportunity (MER-1), которые приземлились в следующем году 4 и 24 января соответственно. Оба марсохода были предназначены для исследования планеты всего за 90 солов, но Spirit проработал шесть земных лет, а Opportunity путешествовал по Марсу за 5110 солов.

До того, как в апреле 2009 года Spirit попал в ловушку в куче марсианского песка, он преодолел 7,7 км от кратера Гусева, где он приземлился. Марсоход не только прислал впечатляющие изображения ландшафта красной планеты, но и стал первым роботом, отшлифовавшим марсианскую поверхность с помощью инструмента для истирания камней (RAT).

Собранные данные также показали присутствие богатых кремнеземом частиц почвы под поверхностью Марса, и эти уникальные частицы пыли позволяют предположить , что в прошлом марсианская почва могла быть богатой водой.

Марсоход Opportunity на Марсе. Источник: NASA/Wikimedia Commons

НАСА перестало получать сигналы от Spirit после 22 марта 2010 года. Тем временем марсоход Opportunity, приземлившийся на плато Меридиана внутри кратера Орла, продолжал свою работу. Он обнаружил «чернику», гальку из гематита, обычно встречающуюся в регионах, где почва контактирует с кислой водой.

Марсоход Opportunity также впервые обнаружил осадочные породы за пределами Земли, и до того, как НАСА потеряло связь 10 июня 2018 года, марсоход преодолел рекордное расстояние в 45,16 км (28,06 мили). Ни одно созданное человеком наземное транспортное средство, кроме Opportunity, не преодолевало такое расстояние на другой планете.

Пыльная буря, которая привела к потере связи Opportunity, не была обычной бурей. Шторм длился более четырех месяцев (с мая по сентябрь 2018 года) и привел к скорости ветра до 97 км/ч (60 миль в час). Это был самый сильный марсианский шторм НАСА с тех пор, как агентство времени начало наблюдать за красной планетой.

Буря не позволила солнечным лучам достичь солнечных панелей Opportunity. Последнее сообщение, полученное от марсохода Opportunity, было перефразировано руководителем проекта миссии Джоном Каллисом так: «У меня разряжена батарея, и уже темнеет».

Марсоход Curiosity

Марсоход Curiosity сделал селфи. NASA

Марсоход исследует Марс с 6 августа 2012 года. Он является частью миссии НАСА «Марсианская научная лаборатория» (MSL) и до сих пор является самым большим из когда-либо построенных марсоходов. Ровер имеет длину 10 футов (три метра), высоту семь футов (2,2 метра) и ширину 2,7 метра (девять футов), поэтому в основном он имеет размеры, аналогичные внедорожнику. По данным НАСА, Curiosity все еще активен и преодолел более 16,8 миль (27,04 км). Ровер может двигаться со скоростью до 100 футов в час, но не всегда находится в движении.

Миссия MSL была запущена для изучения окружающей среды Марса и определения того, были ли когда-то на планете подходящие условия для поддержания микробной жизни. Интересно, что в отличие от своих предшественников, у марсохода Curiosity нет солнечных батарей; вместо этого он оснащен радиоизотопной энергетической системой, которая «вырабатывает электричество за счет тепла радиоактивного распада плутония». Ровер также известен тем, что делает красивые селфи во время своей работы.

Curiosity сделал несколько выдающихся открытий на Марсе; марсоход пробурил аргиллит под названием «Овечье ложе», что намекало на присутствие элементов жизнеобеспечения (таких как углерод, азот, фосфор и т. д.) в древней марсианской среде. Инструмент SAM (Sample Analyzing at Mars) Curiosity обнаружил газообразный метан в атмосфере красной планеты, что может указывать либо на жизнь, либо на содержание воды в почве.

Настойчивость, также известная как Перси

Полномасштабная модель марсохода Настойчивость. Источник: NASA/JPL-Caltech/Wikimedia Commons

18 февраля 2021 года в рамках программы исследования Марса на Марс прибыл новый марсоход Perseverance и роботизированный вертолет Ingenuity. Один только марсоход весит 2260 фунтов (1025 кг). Марсоход оснащен самыми современными инструментами для исследования, позволяющими фиксировать микроскопические детали, скрытые в марсианской породе, и искать доказательства прошлой микробной жизни. SHERLOC (сканирование обитаемых сред с помощью комбинационного рассеяния и люминесценции для органических и химических веществ) и WATSON (широкоугольный топографический датчик для эксплуатации и проектирования).

Perseverance будет искать признаки прошлой микробной жизни на Марсе, а также будет собирать и хранить образцы горных пород с планеты (также называемые обработкой образцов), чтобы НАСА могло доставить эти образцы на Землю в будущем (как часть Кампания агентства по возврату образцов с Марса). Марсоход приземлился в кратере Джезеро, который был выбран потому, что ученые считают, что этот район когда-то был затоплен водой, что делало его подходящим местом для жизни микробов, возможно, около четырех миллиардов лет назад.

По словам Кена Фарли, научного сотрудника программы исследования Марса, «в конечном итоге мы выбрали кратер Джезеро, потому что это многообещающее место для обнаружения органических молекул и других потенциальных признаков микробной жизни».

По состоянию на 29 января 2021 года Перси пробыл на поверхности Марса 338 сол и отправил тысячи изображений красной планеты. Из-за сложности, связанной с последовательностью входа и спуска марсохода Perseverance на Марс, его приземление было названо диспетчерами «семью минутами ужаса».

Также есть надежда, что миссия предоставит возможность собрать информацию, которая поможет решить проблемы будущих экспедиций человека на Марс. Это будет включать в себя тестирование метода производства кислорода из марсианской атмосферы, улучшение методов посадки, поиск других ресурсов и мониторинг погоды, пыли и других условий, влияющих на будущих астронавтов на Марсе.

Ровер Zhurong

Модель, демонстрирующая посадочный модуль Tianwen-1 и вездеход Zhurong. Источник: Sprt98/Wikimedia Commons

Китайский автоматический космический корабль Tianwen-1 доставил марсоход Zhurong на Марс. Посадочный модуль с космическим кораблем прибыл на красную планету 14 мая 2021 года. После США марсоход благополучно приземлился в районе Утопии на Марсе, что сделало Китай лишь второй страной, которая успешно приземлилась и управляла роботизированным транспортным средством на Марсе. Ровер был разработан Китайским национальным космическим управлением (CNSA) и начал свою работу на Марсе 22 мая, через неделю после приземления.

Zhurong оснащен солнечными панелями, георадарной системой (GPR), магнитометром, мультиспектральной камерой, детектором наземных соединений (MarSCoDe), навигационными камерами и камерами местности (NaTeCam), способными делать панорамные изображения, и передовыми метеорологическими инструменты, в том числе магнитометр для измерения магнитного поля планеты. Миссия марсохода поможет составить полную геологическую картину планеты. Он будет изучать марсианскую топографию и геологию, структуру почвы, химический состав, типы минералов и горных пород, а также искать доказательства присутствия водяного льда.

Китайский марсоход (первоначально рассчитанный на 90 дней) все еще активно исследует Марс вместе с НАСА Curiosity and Perseverance. По состоянию на 1 января 2022 года марсоход преодолел расстояние около 0,87 мили (1,4 км) по поверхности Марса. С середины сентября до начала ноября 2021 года Zhurong приостановил свою работу на 50 дней, чтобы избежать нарушения связи, которое могло быть вызвано усилением электромагнитного излучения Солнца.

Европейское космическое агентство (ЕКА) и российский Роскосмос планируют запустить марсоход ExoMars в этом году, в какой-то момент в окне запуска с 20 сентября по 1 октября 2022 года, с датой посадки в июне 2023 года. запуск в 2020 году, но запуск был отложен по техническим причинам и из-за вспышки коронавируса.

Марсоходы по-прежнему остаются самыми безопасными и дешевыми технологиями для исследования красной планеты. Поэтому весьма вероятно, что в ближайшие годы будет запущено больше таких роботизированных транспортных средств.

Каждая миссия на Марс когда-либо

Сегодня на Марсе работает больше космических аппаратов, чем на любой другой планете, кроме Земли, — от орбитальных аппаратов до спускаемых аппаратов и вездеходов.

Исторически Марс был жесток к нашим попыткам отправить туда космический корабль, и примерно половина всех марсианских миссий провалилась. Этот процент улучшился в последние годы.

Что находится на Марсе и где? Эта инфографика показывает местоположение каждой успешной миссии, приземлившейся на Марсе. Это бесплатно для СМИ и некоммерческого использования с указанием авторства. Изображение: Планетарное общество
Семейный портрет участников исследования Марса Семейный портрет участников исследования Марса показывает все специальные космические миссии на Марс. Изображение: NASA/JPL/Роскосмос/JAXA/ESA/ISRO/MBRSC/Jason Davis/The Planetary Society

Орбитальный аппарат ExoMars Trace Gas для картирования атмосферы Марса

Орбитальный аппарат ExoMars Trace Gas Orbiter, разработанный Европейским космическим агентством и российским космическим агентством «Роскосмос», запущен в марте 2016 года и прибыл на Марс в конце того же года.

MAVEN изучает, как Марс потерял свою атмосферу

Космический аппарат NASA Mars Atmosphere and Volatile Evolution, MAVEN, изучает, как Марс теряет свою атмосферу в космос. Орбитальный аппарат также передает связь между наземными миссиями и Землей.

Curiosity, исследующий поверхность Марса

Марсоход НАСА Curiosity приземлился на Марсе в 2012 году для поиска доказательств того, что планета когда-то могла поддерживать земную жизнь.

Odyssey НАСА, изучает поверхность Марса

Odyssey отслеживает изменения поверхности Марса и является важным ретранслятором связи между наземным космическим кораблем и Землей.

ESCAPADE
Миссия Escape and Plasma Acceleration and Dynamics Explorers (ESCAPADE), финансируемая НАСА, будет запущена в 2024 году. солнечной радиации с течением времени.

Марсоход ExoMars

Европейское космическое агентство и Российское космическое агентство планировали отправить совместную миссию на Марс в сентябре 2022 года. С тех пор она была приостановлена после вторжения России в Украину.

Фобос-Грунт
Российская миссия по возврату образцов Фобос-Грунт так и не покинула орбиту из-за отказа ракеты, в конце концов повторно вошла в атмосферу Земли и потерпела крушение в южной части Тихого океана. На нем проводился эксперимент LIFE Планетарного общества.

Розетта и Филы
Космический аппарат Европейского космического агентства «Розетта и Филы» совершил облет Марса 25 февраля 2007 года по пути к комете 67P/Чурюмова-Герасименко.

Phoenix
Космический корабль НАСА Phoenix приземлился возле северного полюса Марса, чтобы изучить водяной лед, обнаруженный там близко к поверхности. Его рука выкапывала траншеи в почве и доставляла образцы в сложные приборы для химического анализа. На нем был DVD-диск «Видения Марса» Планетарного общества.

Марсоходы-исследователи

Марсоходы-близнецы (MER), Spirit и Opportunity, были полевыми роботами-геологами. Они подтвердили, что жидкая вода когда-то текла по поверхности Марса. Оба давно пережили свой запланированный 90-дневный срок службы. После приземления 3 и 24 января 2004 г. Spirit проехал 7,73 км и проработал 2210 сол (марсианских дней) до 22 марта 2010 г. Opportunity проехал 45,16 км и проработал не менее 5111 сол; марсоход перестал отвечать 10 июня 2018 г., а миссия была объявлена завершенной 13 февраля 2019 г..

Марсианский полярный посадочный модуль
Марсианский полярный посадочный модуль НАСА должен был изучить регион вблизи южного полюса Марса. Он совершил аварийную посадку, неся Марсианский микрофон Планетарного общества, первый научный инструмент, финансируемый за счет краудфандинга, который полетел на другую планету.

Нозоми
Первоначально запланированный для прибытия на Марс в октябре 1999 года, Нозоми не смог набрать достаточную скорость во время облета Земли 21 декабря 1998 года. Космический корабль также израсходовал гораздо больше топлива, чем предполагалось. Была разработана петлевая траектория, включающая еще два облета Земли, чтобы вернуть Нозоми на Марс для вывода на орбиту в декабре 2003 года. Но 21 апреля 2002 года мощная солнечная вспышка повредила компьютер Нозоми. В результате гидразиновое топливо Нозоми замерзло во время длительного межпланетного перехода, и диспетчеры миссии не смогли вывести его на орбиту. Нозоми пролетел мимо Марса в 2003 году на расстоянии 1000 километров (600 миль) и сейчас находится на двухгодичной орбите вокруг Солнца.

Марсианский климатический орбитальный аппарат
Неудачный марсианский орбитальный аппарат (НАСА)
Запуск: 11 декабря 1998 г. Марс во время выхода на орбиту. Mars Climate Orbiter нес несколько повторно запущенных инструментов Mars Observer, что стало второй неудачей этих экспериментов.

Mars Pathfinder и Sojourner

Миссия Pathfinder запустила на Марс первый в истории колесный вездеход, и технологии, разработанные для него, проложили путь для будущих, более сложных исследований красной планеты.

Марс 96
Неудавшийся марсианский орбитальный аппарат, посадочный модуль и два пенетратора (Российское космическое агентство)
Запуск: 16 ноября 1996 г. космический корабль падает в океан. Несколько научных инструментов, изначально построенных для Mars 9.6 позже были отправлены на Марс-Экспресс ЕКА.

MARS Global Surveyor
Очень успешный орбитатор (НАСА)
Запуск: ноября 1996 г.
Марс Прибыл: сентябрь 12, 1997
9 Контактный Surveyor был первым полностью успешным орбитальным аппаратом для Марса после закрытия Viking 1 в 1980 году. Начало научной миссии Mars Global Surveyor было отложено из-за проблемы с одной из его солнечных панелей, из-за которой период аэродинамического торможения длился полтора года. Как только научная деятельность началась 19 марта99, Mars Global Surveyor предоставил ученым множество изображений и данных, в том числе изображения с самым высоким разрешением, когда-либо полученные с орбиты. Многие инструменты Mars Observer были повторно запущены на Mars Global Surveyor.

Mars Observer
Запущенный в 1992 году, Mars Observer был разработан для изучения Красной планеты с орбиты. 21 августа 1993 года, всего в трех днях пути от Марса, вся связь с космическим кораблем была внезапно потеряна. Возможно, Mars Observer следовал своей бортовой программе и находится на орбите вокруг Марса. Однако результаты расследования отказов показывают, что во время наддува бака произошел разрыв топливопровода, что привело бы к неконтролируемому вращению космического корабля и невозможности выхода на орбиту. Большинство научных инструментов, которые изначально были созданы для Mars Observer, в конечном итоге были «повторно запущены» на последующих орбитальных аппаратах.

Phobos 2
В основном провалился Mars Orbiter и Two Phobos Landers
Запуск: июля 1988 г.
Марс Приезд: январь 29, 1989
Фоб 2 был разработан для Orbit Mars: январь 1989
. бункер» и посадочный модуль на поверхности Фобоса. Космический корабль успешно вышел на орбиту и начал отправлять предварительные данные. Затем, 27 марта 1989 года, незадолго до того, как космический корабль должен был пройти в пределах 50 метров от Фобоса и развернуть два посадочных модуля, бортовой компьютер космического корабля дал сбой, и миссия была потеряна.

Фобос-1
Неудавшийся орбитальный аппарат Марса (СССР)
Запуск: 7 июля 1988 г.
Фобос-1 предназначался для изучения Солнца и межпланетного пространства на пути к Марсу. Оказавшись на орбите вокруг Марса, он собирался изучить красную планету и сделать снимки ее спутника Фобоса крупным планом. Однако 2 сентября 1988 года, всего через два месяца после начала полета, диспетчеры на земле случайно загрузили программное обеспечение, содержащее команду, которая отключила двигатели управления ориентацией космического корабля. Затем космический корабль отвернул свои солнечные батареи от Солнца и не смог перезарядить свои батареи. В результате миссия была потеряна.

Марс 7
Неудачная попытка спуска
Запуск: 9 августа 1973 г.
Посадочный модуль «Марс-7» отделился слишком рано (80003
).

Марс 6
Слегка успешный спуск ремесленник и пролета
Запуск: 5 августа 1973 г.
Марс. Прибытие: март 12,
космический корабль и спустился через атмосферу, передав 224
секунд данных перед резким обрывом (либо когда
при срабатывании тормозных ракет или при ударе о землю). Хотя это
были первые данные такого рода (изнутри марсианской атмосферы),
большая часть его была искажена и непригодна для использования из-за проблемы с микрочипом. Марс 6
приземлился на 23.90°ю.ш., 19,42°з.д.

MARS 5
Первоначально успешный Mars Orbiter, потерпел неудачу после 22 дней
Запуск: , 25 июля 1973 г.
Марс Принятие: февраль 1244
Mars 5 Введены Орбит. 22 орбиты и
вернув 60 изображений, космический корабль вышел из строя, и миссия завершилась.

Марс 4
Неудачная попытка орбитального аппарата Марса (успешная как пролет) (СССР)
Запуск: 21 июля 1973 г.
Облет Марса: 10 февраля 1974 г.
Проблема с микрочипом привела к тому, что орбитальный аппарат «Марс-4» не смог запустить свою
ракеты для вывода на орбиту. Он пролетел мимо Марса на расстоянии 2200
километров (1370 миль), сделав один набор изображений и собрав
ограниченные данные. Он продолжал функционировать после пролета, возвращая данные
с солнечной орбиты.

«Марс-2» и «Марс-3»
Идентичные советские космические аппараты «Марс-2» и «Марс-3», запущенные в 1971, каждый выпущенный спуск
корабля за 4,5 часа до прибытия на Марс. Но посадочные модули имели
неудачное прибытие на Марс во время одной из сильнейших пыльных бурь
в записанной истории. Зонд «Марс-2» спускался под более крутым углом и
быстрее, чем предполагалось, и разбился. Тем не менее
Зонд Марс 3
успешно совершил мягкую посадку около 45 ° южной широты, 158 ° западной долготы. Он работал в течение 20
секунд на поверхности, прежде чем таинственно потерпеть неудачу, возможно, из-за того, что
был снесен ветром. Перед сбоем «Марс-3» мог развернуть
первый крошечный вездеход на поверхности Марса. Орбитальный аппарат «Марс-2» был
успешно выведен на 18-часовую орбиту, где совершил 362
орбиты. Орбитальный аппарат «Марс-3», из-за нехватки топлива, попал почти в аварию.
13-дневная орбита. Оба
КА были остановлены 22 августа 1972. Вместе, Марс 2 и 3
вернул 60 изображений Марса, зафиксировал температуру, произвел поверхность
карт рельефа, изучал марсианское гравитационное и магнитное поля.

Mariner 9
В 1971 году Mariner 9 стал первым космическим кораблем, вышедшим на орбиту другой планеты. Однако ажиотаж по поводу его прибытия был буквально омрачен темной тучей. Марсианская пыльная буря, начавшаяся в конце сентября 1971 года, охватила большую часть планеты. Ученым миссии пришлось ждать около полутора месяцев, пока пыль не уляжется, прежде чем они смогли начать научную часть миссии. Маринер 9сделал в общей сложности 7329 изображений Марса, изучил его атмосферу и поверхность, проанализировал гравитацию и топографию планеты. Космический корабль также предоставил ученым первые снимки крупным планом Фобоса и Деймоса, двух спутников Марса.

Космос 419
Неудачная попытка марсианского орбитального аппарата (СССР)
Запуск: 10 мая 1971
Космос 419 достиг околоземной орбиты, но его четвертая ступень ракеты должна была отправить космический корабль на околоземную орбиту Марс, не удалось зажечь. Корабль снова вошел в атмосферу и был уничтожен.

Mariner 8
Неудачная попытка облета Марса (НАСА)
Запуск: 8 мая 1971
Mariner 8, близнец успешного Mariner 9, не смог выйти на околоземную орбиту.

Mars 1969A и Mars 1969B
Ракеты, несущие каждый космический корабль, вышли из строя вскоре после запуска, в результате чего миссия завершилась до того, как какой-либо из космических кораблей смог выйти на околоземную орбиту.

Mariner 6 и Mariner 7
Mariner 6 и 7 были идентичными космическими кораблями, прибывшими к Марсу с разницей в пять дней в 1969. «Маринер-6» пролетел над Марсом на высоте 3431 км (2131 миля), а «Маринер-7» — на высоте 3430 км (2131 миля). Mariner 6 вернул 75 изображений, а Mariner 7 — 126 изображений. Данные с двойного космического корабля помогли установить массу, радиус и форму Марса и показали, что его южная полярная ледяная шапка состоит из углекислого газа. Сейчас космические аппараты находятся на орбитах Солнца.

Зонд 2
Неудачная попытка облета Марса и спуска корабля (СССР)
Запуск: 30 ноября 1964 г.
Диспетчеры потеряли связь с Зондом-2 после корректирующего маневра на полпути, когда космический корабль направлялся к Марсу. Сейчас космический корабль находится на солнечной орбите.

MARINER 4
Успешный Марс Флиби (НАСА)
Запуск: 28 ноября 1964 г.
Марс Flyby: июль 14, 1965
Marin фотографии Красной планеты крупным планом, проходящие в пределах 9844 км (6117 миль) Марса. Затем потребовалось четыре дня, чтобы передать данные обратно на Землю. Mariner 4 сфотографировал большой древний кратер на Марсе и подтвердил существование тонкой марсианской атмосферы, состоящей в основном из углекислого газа.

«Маринер-3»
Неудачная попытка облета Марса (НАСА)
Запуск: 5 ноября 1964 г. . С закрытыми приборами и дополнительным весом щита, тянущим его вниз, космический корабль не смог найти необходимую траекторию, чтобы отправить его на Марс. Сейчас космический корабль находится на солнечной орбите.

Марс-1 (Спутник-23)
Неудачная попытка облета Марса (СССР)
Запуск: 1 ноября 1962 г.
Марс-1 успешно запущен и начал путешествие к Марсу, возвращая данные о межпланетном пространстве. Однако диспетчеры потеряли связь с Марсом-1 21 марта 1963 года, когда космический корабль находился на расстоянии 107 миллионов километров (66 миллионов миль) от Земли и сигнал был потерян. Сейчас космический корабль находится на солнечной орбите.

Корабль 11 (Спутник 22) и Корабль 13 (Спутник 24)
Запущенные в 1962 году советские космические корабли «Корабль-11» и «Корабль-13» развалились после выхода на околоземную орбиту.

Корабль-4 (Марсник-1) и Корабль-5 (Марсник-2)
Запущенные в 1960 году, Корабль-4 и 5 были первыми попытками Советского Союза
межпланетные зонды. Третья ступень обеих ракет-носителей вышла из строя,
и ни один из них не вышел на околоземную орбиту.

Исследуйте космос
Планеты и другие миры
Космические миссии
Ночное небо
Космическая политика
Для детей

Обучение
Артикул
Планетарное радио
Космические снимки
Видео
Курсы
Планетарный отчет

Примите участие
Центр действий
Регистрация по электронной почте
Стать участником
Связаться

Дать
Продлить членство
Поддержите проект
Магазин для поддержки
Путешествия
Другие способы пожертвований

Расширение прав и возможностей граждан мира для развития космической науки и исследований.

Центр учета • Свяжитесь с нами

Отдавайте с уверенностью. Планетарное общество является зарегистрированной некоммерческой организацией 501(c)(3).

Каждый луноход, ранжированный по расстоянию, пройденному на Луне и Марсе

Запустить марсоход в космос и безопасно посадить его на инопланетную поверхность достаточно сложно. Затем вы должны заставить эту штуку действительно двигаться.

Люди отправили семь марсоходов на Луну и шесть на Марс. С 1970-х они преодолели 137 миль. Четыре из них все еще находятся в пути: марсоходы Curiosity и Perseverance НАСА на Марсе, марсоход Zhurong Китайского национального космического управления (CNSA) на Марсе и марсоход Yutu-2 на Луне. Советский Союз был единственной страной, которая посадила марсоход на Луну и Марс.

В духе дружеского соревнования мы ранжировали 13 марсоходов по тому, как далеко они проехали на Луне и Марсе.

Все марсоходы и луноходы ранжированы по тому, как далеко они проехали.
Предоставлено: Боб аль-Грин / Mashable

13.

Sojourner

Соджорнер был относительно небольшим марсоходом, который никогда не отваживался уйти далеко от места посадки.
Авторы и права: НАСА

Первый марсоход, добравшийся до поверхности Марса, Sojourner 1997 года весил всего 25 фунтов и имел рост менее 11 дюймов. После семимесячного путешествия в космос и развертывания на Марсе марсоход был активен в течение 83 солов (марсианских дней), что равно 85 земным дням, и проехал в общей сложности 330 футов. Он выступал в качестве теста для конструкции колес и считывал показания рок-композиций.

12. Yutu

Yutu был первым марсоходом Китайского национального космического управления, приземлившимся на Луну в конце 2013 года. 2014. Несмотря на то, что он не мог двигаться, он продолжал собирать данные до 2016 года.

11. Zhurong

Zhurong сделал этот автопортрет с помощью посадочного модуля после прибытия на Марс.
Предоставлено: Китайское национальное космическое управление (CNSA)

Запущенный примерно в то же время, что и Perseverance, Zhurong отправился на Марс в рамках миссии Tianwen-1 Китайского национального космического управления, в которую также входили орбитальный аппарат и посадочный модуль для марсохода. После нескольких месяцев обращения вокруг планеты Чжурон приземлился в мае. Исследуя территорию примерно в 1000 миль от Perseverance, он ищет признаки прошлой жизни, а также участки подземных ледяных отложений, которые могут оказаться полезными в будущих миссиях с экипажем на красную планету.

10. Юту-2

Юйту-2 захвачен посадочным модулем «Чанъэ-3», катящимся по обратной стороне Луны.
Кредит: CNSA

Yutu-2 приземлился на обратной стороне Луны в начале 2019 года с аналогичной, но улучшенной полезной нагрузкой, что и Yutu, и по состоянию на май 2021 года проехал 2325 футов, или около 0,4 мили. Yutu-2 все еще работает.

9. Настойчивость

Марсоход НАСА «Настойчивость» сделал селфи со своим другом-вертолетом Ингеньюити, объединив несколько фотографий.
Авторы и права: НАСА/JPL-Caltech/MSSS

Приземлившись в феврале 2021 года, марсоход NASA Perseverance преодолел расстояние чуть более одной мили на красной планете. Исследуя дно древнего озера в поисках свидетельств прошлой жизни, Perseverance оснащен рядом инструментов для фотографирования, точного анализа горных пород и почвы, а также изучения местной атмосферы и географии. Основная цель Perseverance — подготовить образец поверхности, который будет взят и возвращен на Землю в будущей миссии. Перси также взял с собой вертолет Ingenuity. Пролетая через разреженную марсианскую атмосферу, дрон преодолел в воздухе более мили.

8. Spirit

Приземлившиеся на Марсе в 2004 году марсоходы-близнецы Spirit и Opportunity участвовали в миссии НАСА по исследованию Марса. У Spirit и Opportunity были одинаковые конструкции с одинаковыми камерами и научными приборами для исследования горных пород, почвы и пыли. Оба марсохода были рассчитаны на 90 солей, и оба превзошли этот показатель. Spirit просуществовал более пяти земных лет и преодолел 4,8 мили, прежде чем застрял.

7. Луноход 1

Мощные луноходы советской космонавтики стали прорывом в истории освоения космоса.
Предоставлено: НАСА

«Луноход-1» удостоился первой чести выйти за пределы Земли, когда он прибыл на Луну в 1970 году благодаря советской космической программе. Работая более 10 земных месяцев, он превысил три месяца, на которые был рассчитан, и преодолел 6,5 миль. По пути он передал фотографии Луны обратно на Землю и собрал данные о почве.

6. Curiosity

Одно из селфи Curiosity во время его пребывания на Марсе.
Предоставлено: Getty Images / НАСА

Curiosity приземлился на Марсе в 2012 году и все еще движется вперед, преодолев 16,2 мили по состоянию на начало августа. Curiosity был разработан для поиска свидетельств прошлой жизни и изучения атмосферы и геологии Марса. На данный момент марсоход не показывает признаков замедления.

5, 4, 3. Лунный вездеход

Астронавт Аполлона-15 Джеймс Ирвин изображен на Луне рядом с первым лунным вездеходом, снятым Дэвидом Скоттом. На заднем плане вырисовывается гора Хэдли.
Авторы и права: НАСА

Первый вездеход НАСА, совершивший посадку на Луну, управлялся людьми. С 1971 по 1972 год НАСА отправило на Луну три лунохода. Астронавты Аполлона-15 проехали 17,3 мили. Следующий отважился пройти всего 16,5 миль. Астронавты Аполлона-17 толкнули третий марсоход на 22,3 мили, разогнав скорость до рекордных 11,2 миль в час.

2. Луноход-2

Второй луноход советской космической программы приземлился на Луне в 1973 году, и хотя он проработал всего около четырех месяцев, ему удалось пройти 24 мили. Как и «Луноход-1», сиквел отправил фотографии на Землю и провел различные тесты на лунной почве. Это был последний марсоход, отправленный в рамках советской космической программы, последний марсоход 70-х годов и конец первой эры освоения космоса. Не будет еще одного марсохода, успешно запущенного и приземлившегося до 9-го.0 с.

1. Opportunity

Художественное изображение марсохода Opportunity на поверхности Марса. Дух и Возможность тождественны.
Авторы и права: НАСА/JPL-Caltech

Приземлившись на противоположной стороне Марса в качестве своего близнеца Spirit, Opportunity проделал этот путь до 2018 года. Затмив своего собрата и все другие марсоходы в истории, Opportunity преодолел самое большое расстояние, когда-либо пройденное марсоходом за пределами Земли: 28,1 миль.

Настойчивый вездеход | Факты и видео о миссии НАСА на Марс

Последняя миссия НАСА на Марс может стать ключом к открытию жизни на Красной планете.

С современными инструментами и революционными технологиями пришло время познакомиться с Perseverance, марсоходом 2020 года.

Исследование Марса: прошлое, настоящее и будущее

Узнайте больше о марсианских миссиях и марсоходе Perseverance от астрономов из Гринвичской королевской обсерватории.

Подпишитесь на другие замечательные астрономические видео

Что представляет собой миссия НАСА «Марс 2020»?

Последним роботом-исследователем, совершившим посадку на Марс в рамках текущей миссии НАСА «Марс 2020», является марсоход под названием Perseverance . Марсоход предназначен для исследования марсианской поверхности в поисках признаков прошлой и настоящей жизни на планете, чтобы внести свой вклад в научные цели программы НАСА по исследованию Марса.

Марсоход проведет многочисленные научные эксперименты, включая поиск признаков жизни на Марсе, в ходе своей миссии, которая продлится не менее двух лет.

Расположенный далеко от марсохода Curiosity (последний марсоход НАСА на Красной планете), который продолжает работать и отправлять обратно жизненно важные научные данные, марсоход Perseverance позволяет НАСА исследовать новые области планеты Марс и даже начать тестировать технологии для поддержки будущее путешествие человека на Марс.

Факты о миссии НАСА на Марс

Название вездехода: Perseverance

Дата запуска: 30 июля 2020 г.

Дата посадки: 18 февраля 2021 г.

Место посадки: Кратер Джезеро, Марс

Продолжительность полета: Не менее одного марсианского года (примерно 687 земных дней)

Сколько длится день на Марсе?

Когда Perseverance приземлился на Марсе?

Perseverance успешно приземлился на поверхность Марса 18 февраля 2021 года в 20:55 по Гринвичу в Великобритании (12:55 по тихоокеанскому времени / 15:55 по восточному времени).

Вся посадка транслировалась в прямом эфире через канал НАСА на YouTube, а позже марсоход смог отправить кадры в высоком разрешении с последних моментов спуска.

От раскрытия парашюта до финального приземления с помощью «небесного крана» посмотрите видео приземления Perseverance на Марс ниже.

Где сейчас находится Настойчивость?

Вы можете отследить, где сейчас находится марсоход «Настойчивость», используя интерактивную карту марсохода НАСА, которая использует данные в реальном времени для построения маршрута «Настойчивости» вокруг кратера Джезеро.

Отслеживание вездехода «Настойчивость»

Место посадки «Настойчивости» – кратер Джезеро шириной 45 км.

Так же, как и кратер Гейла, где находится другой марсоход НАСА Curiosity, Джезеро является местом предполагаемого древнего озера и дельты реки. Учитывая, что каждому известному нам типу жизни для выживания требуется вода, приземление в месте, где в прошлом, как ожидается, было много воды, дает марсоходу наилучшие шансы найти признаки жизни — будь то в наши дни или, что более вероятно, в Древнее прошлое Марса.

Подобно тому, как геологи здесь, на Земле, берут образцы горных пород из разных мест по всему региону для их изучения, Perseverance берет и анализирует образцы, используя сложный «химический набор», результаты которого передаются ученым здесь, на Земле. .

Узнайте ответы на самые большие вопросы во Вселенной в планетарии Питера Харрисона в Королевской обсерватории Гринвич.

Посмотреть новости

Найдет ли марсоход NASA Perseverance жизнь на Марсе?

Возможно. Поиск жизни на Марсе, безусловно, является ключевой задачей миссии Mars 2020.

Согласно НАСА, «миссия делает следующий шаг, не только ища признаки пригодных для жизни условий на Марсе в древнем прошлом, но и ища признаки самой прошлой микробной жизни».

Все четыре научные цели миссии «Марс 2020» связаны с поиском признаков жизни на Марсе, что делает его первым подобным зондом, в миссию которого встроен явный поиск жизни.

Марсоход также может помочь с целью доставки людей на Марс в будущем с помощью прибора, предназначенного для производства кислорода на марсианской поверхности.

Что будет делать марсоход Perseverance?

Настойчивость ищет признаки прошлой и настоящей жизни на Марсе, а также тестирует новые технологии, чтобы помочь будущим миссиям человека на Марс.

Четыре ключевые цели Perseverance:

Определить, существовала ли когда-либо жизнь на Марсе: марсоход ищет сохранившиеся признаки жизни в области Марса, которая могла быть благоприятной для жизни в прошлом на планете.
Охарактеризуйте климат Марса: приборы марсохода изучают прошлые климатические условия Марса и ищут древние признаки того, что планета когда-то была пригодна для жизни, основываясь на исследованиях, проведенных марсоходом Curiosity.
Охарактеризуйте геологию Марса: специальный буровой инструмент, входящий в состав марсохода, собирает образцы горных пород, запечатывает и хранит их на поверхности Марса. Эти «кэшированные» образцы затем можно будет извлечь во время будущих миссий на Марс и отправить обратно на Землю, где образцы можно будет изучить гораздо более подробно.
Подготовка к исследованию Марса человеком: марсоход включает в себя экспериментальную технологию, которая пытается производить кислород из марсианской атмосферы. Эта возможность может проложить путь к будущим пилотируемым миссиям на Марс.

Для достижения этих научных целей марсоход был оснащен несколькими научными приборами, каждый из которых предназначен для проведения различных экспериментов или тестирования новых технологий.

К ним относятся усовершенствованный ультрафиолетовый сканер и микроскопическая камера, известная как SHERLOC (сканирование обитаемых сред с помощью комбинационного рассеяния света и люминесценции для органических и химических веществ). Как и его тезка-детектив, SHERLOC ищет мельчайшие улики, которые могут помочь разгадать тайну прошлой жизни на Марсе. Он также перевозит образцы материала скафандров астронавтов, чтобы проверить, смогут ли они выдержать суровые марсианские условия.

Другой эксперимент под названием MOXIE (Эксперимент по использованию ресурсов кислорода на месте) в разное время использовался для производства кислорода из углекислого газа в марсианской атмосфере. Если кислород можно извлечь из атмосферы, его можно будет использовать в будущих миссиях человека для обеспечения кислородом астронавтов и, возможно, в других технологиях, таких как транспортные системы на планете.

В состав марсохода также входит небольшой автономный вертолет под названием Ingenuity 9. 0011 . Первоначально демонстрация технологии для подтверждения того, что полет на Марсе с двигателем возможен, теперь он совершил десятки полетов по марсианской поверхности и используется для полунезависимых исследований Perseverance.

Насколько велик марсоход NASA Perseverance?

Марсоход NASA Perseverance длиной 3 метра и шириной 2,7 метра размером с небольшой автомобиль. По размеру он похож на марсоход НАСА Curiosity, но примерно на 150 кг тяжелее.

Perseverance Mars Rover Размер и размеры

Длина: 3M

Ширина: 2,7M

Высота: 2,2M

Вес: 1050K

Как далеко находится Марс?

И Марс, и Земля вращаются вокруг нашего Солнца, Земле требуется один земной год, чтобы совершить одно путешествие, а Марсу требуется немногим меньше двух. Из-за этого расстояние до Марса может составлять всего 55 миллионов километров9. 0011 когда они оба находятся в одной и той же части своих орбит, или до 400 миллионов километров когда они находятся на противоположной стороне Солнца. В среднем это около 225 миллионов километров .

При планировании полетов на Марс ученые и инженеры выбирают конкретное время для запуска своих ракет, чтобы полет на Марс был как можно проще — обычно это когда Марс и Земля находятся почти в непосредственной близости друг от друга, отчасти потому, что это более короткое путешествие, но в основном потому, что движение Земли в это время идеально подходит для отправки космического корабля на Марс примерно через восемь месяцев. На самом деле путь, который космический корабль проходит за это время, намного длиннее, чем минимальное расстояние между Марсом и Землей, просто потому, что путешествие в космосе редко происходит по абсолютно прямой линии, а вместо этого несколько изгибается, как орбиты планет, которые они посещают.

Последний «близкий сближение» с Марсом произошел 6 октября 2020 года, когда были запущены три отдельных марсианских зонда, включая «Настойчивость». Следующая будет 8 декабря 2022 года. Хотя одна миссия, ExoMars, должна была быть отправлена в это время, теперь она отложена на неопределенный срок.

Откройте для себя больше историй и ресурсов

Королевская обсерватория

Посетите дом среднего времени по Гринвичу (GMT), нулевой меридиан мира и единственный в Лондоне планетарий

Исследование космоса

Узнайте больше о текущих и будущих космических миссиях и окунитесь в историю космической гонки.

Есть ли инопланетяне?

Жизнь на Земле зародилась около 3,5 миллиардов лет назад. Могла ли жизнь возникнуть на других планетах, и если да, то где? В этом видео астрономы Королевской обсерватории Гринвич объясняют, как мы можем их обнаружить.

Путеводитель по ночному небу на 2022 год

Узнайте, что посмотреть в ночном небе в 2022 году, из астрономического календаря Королевской обсерватории

Вероятность жизни в Млечном Пути

В этом упражнении учащиеся используют знаменитое уравнение Дрейка для оценки числа планет, на которых может существовать разумная жизнь в Млечном Пути.

Календарь полнолуний на 2022 год

Проверьте даты каждого полнолуния в течение года и узнайте о лунных фазах, «суперлуниях» и многом другом

Узнайте больше историй исследовать и получить экспертную информацию от наших музейных кураторов и специалистов

Уникальные космические подарки

Исследуйте космос, не выходя из дома. Представляем Illuminates, доступные путеводители по космосу, написанные астрономами Королевской обсерватории.

Магазин

Планисфера и Путеводитель по ночному небу 2023 г. Набор книг Великобритании и Ирландии

18,00 фунтов стерлингов

Идеальные компаньоны для ночи наблюдения за звездами. Доступно по специальной цене £18,00 при покупке вместе.
Планисфера — это простой в использовании практический инструмент, помогающий любому астроному определять созвездия и звезды на каждый день года…

Купить сейчас

В магазине

Королевская обсерватория Greenwich FirstScope 76 Телескоп Celestron

£89,99

Нет ничего проще и портативнее, чем настольный телескоп Celestron FirstScope с дизайном Добсона. Просто достаньте его из коробки, вставьте окуляр, и вы готовы смотреть на Луну, планеты, туманности и многое другое!
Эта высококачественная подставка в стиле Добсона с отражающей оптической трубой диаметром 76 мм делает FirstScope идеальным астрономическим телескопом начального уровня…

Купить сейчас

Марсоход НАСА «Оппортьюнити» погиб. Вот что это дало человечеству.

Марсоход NASA Mars Exploration Rover сидит на поверхности Марса на иллюстрации. Двойные версии этого марсохода, Spirit и Opportunity, были запущены в 2003 году и прибыли в разные места на Марсе в январе 2004 года. Несанкционированное использование запрещено.

После более чем 14 лет путешествия по поверхности Марса марсоход НАСА «Оппортьюнити» замолчал, отметив конец решающей миссии в другой мир.

На пресс-конференции в Лаборатории реактивного движения в Пасадене, Калифорния, НАСА попрощалось с вездеходом, который оно разместило на Марсе 25 января 2004 года: до Facebook, до iPhone и даже до некоторых ученых, которые сейчас отвечают за он закончил среднюю школу. За рекордное время пребывания на Марсе марсоход проехал более 28 миль, обнаружив на поверхности красной планеты одни из первых явных признаков существования жидкой воды в прошлом.

«С этой миссией мы больше, чем с другими роботизированными миссиями, установили эту человеческую связь, поэтому прощаться намного труднее. Но в то же время мы должны помнить об этом феноменальном достижении — об этом историческом исследовании, которое мы провели», — говорит Джон Каллас, руководитель проекта миссии Mars Exploration Rovers. «Я думаю, что пройдет много времени, прежде чем какая-либо миссия превзойдет то, что мы смогли сделать».

НАСА не получало никаких известий от марсохода с июня 2018 года, когда одна из самых сильных пыльных бурь, когда-либо наблюдавшихся на Марсе, закрыла большую часть неба красной планеты и настигла марсоход на солнечной энергии. Поначалу буря не давала команде передохнуть. Примерно с ноября по январь на красной планете наблюдались сезонные ветры, достаточно сильные, чтобы стереть скопившуюся пыль с солнечных панелей Opportunity, что является одной из основных причин, по которой марсоход просуществовал так долго. Но когда сезон «уборки марсохода» наступил и прошел без сигналов от «Оппортьюнити», надежды на то, что он выжил, начали тускнеть.

25 января группа отправила Opportunity набор крайних команд, надеясь, что марсоход замолчал из-за неисправных антенн и неисправных внутренних часов. Но команды, предназначенные для исправления этого, по общему признанию, маловероятного сценария, не разбудили марсоход.

Теперь, когда марсианские осень и зима настигают его, НАСА заявляет, что марсоход навсегда останется остановленным на полпути по продуваемому всеми ветрами оврагу, названному Долиной Настойчивости в честь упорных усилий марсохода.

В марте 2014 года компания Opportunity сделала этот автопортрет. Сезонные ветры периодически счищали пыль с солнечных батарей марсохода.

Фотография НАСА, JPL-Caltech/Корнельского университета/Университета штата Аризона

Пожалуйста, соблюдайте авторские права. Несанкционированное использование запрещено.

Это объявление знаменует собой завершение рекордной миссии марсоходов по исследованию Марса, в рамках которой были построены и управлялись Opportunity и его родной марсоход Spirit. Каждый из двух марсоходов был рассчитан на расстояние менее мили и срок службы от 90 до ста марсианских дней или солей. Но пара превзошла все мыслимые ожидания. После приземления 4 января 2004 года Spirit упорно ехал по пересеченной местности, пока не застрял в 2009 году.и замолчал в 2010 году. Между тем Opportunity пролетел дальше дольше, чем любой другой аппарат в другом мире — и все другие марсоходы вместе взятые.

«Это была чертовски сложная миссия, не так ли?» Майк Зайберт, бывший водитель Opportunity, говорит в электронном письме. «Я с нетерпением жду будущего, когда рекорды Opportunity упадут, потому что это будет означать, что мы продолжим исследовать нашу солнечную систему. И я с нетерпением жду возможности поздравить команду, которая поставила Opportunity на второе место». (Посмотрите потрясающие фотографии 20-летнего беспосадочного пребывания марсоходов на Марсе. )

«Я всегда считал, что есть два достойных завершения такой миссии», — добавляет планетолог из Корнелла Стив Сквайрс, давний главный исследователь миссии. «Во-первых, мы просто изнашиваем машины. Другой Марс просто наконец протягивает руку и убивает их. Чтобы Opportunity просуществовал 14 с половиной лет, а затем был уничтожен одной из самых свирепых марсианских пыльных бурь за последние десятилетия — если все так и будет, мы можем уйти с гордо поднятой головой».

Миссия «Чудо» на Марс

Путь Оппортьюнити к Марсу был таким же неровным, как и холмистая местность красной планеты. Основная группа миссии потратила более десяти лет на написание безуспешных предложений в НАСА, пока агентство, наконец, не одобрило миссию с двумя марсоходами к началу 2000 года. марсоходы, но они получили только 34.

И поскольку команда мчалась к этому сроку, инженеры также пытались заново изобрести то, как строятся марсоходы. Самый прямой предок марсоходов, миссия Pathfinder, состояла из посадочного модуля и отдельного марсохода. Здесь JPL пыталась упаковать все функции посадочного модуля в вездеход с гораздо большей автономией, чем когда-либо было у Pathfinder.

Мы усердно работали, правильно спроектировали, провели комплексную проверку и проектирование, и все это длилось вечно.
Дженнифер ТросперНАСА Лаборатория реактивного движения

«Люди скажут мне: чудо, что это продлилось так долго, и я хочу сказать: чудо, что мы вообще добрались до Флориды!» — говорит Сквайрес, имея в виду стартовую площадку марсохода на мысе Канаверал. «График, с которым мы столкнулись, чтобы попытаться сделать что-то, что никогда раньше не делалось, был просто зверским».

Команды под руководством менеджера проекта Питера Тейзингера собрались, чтобы выяснить, как осуществить сборку. Заместитель руководителя проекта JPL Дженнифер Троспер, назначенная руководить системным проектированием, вспоминает об этих усилиях как о практическом опыте. Аппаратное и программное обеспечение тестировалось в три восьмичасовых смены, 24 часа в сутки, семь дней в неделю. Уже тогда инженеры отправляли окончательные обновления программного обеспечения марсоходам, пока они находились в космосе и направлялись к Марсу.

«Нам нужно было собрать все сразу, — говорит Троспер.

Обновления не прекратились после прибытия марсоходов на Марс. Через восемнадцать солов после приземления Spirit команда Троспера внезапно потеряла связь с марсоходом. Многодневное молчание усугублялось осознанием того, что какой бы ни был искалеченный Дух, вполне может претендовать на Возможность, которая все еще находилась на пути к Марсу. Но команда изолировала ошибку и исправила ее, запустив обновление Opportunity на лету. Когда Opportunity приземлился 25 января 2004 года, он приземлился без сучка и задоринки.

«Мы усердно работали, правильно спроектировали, провели комплексную проверку и проектирование, и все это продолжалось вечно», — говорит Троспер. «Мне грустно видеть, как Opportunity уходит; всегда было приятно иметь его там, все еще разъезжая и как бы говоря: «Вау, это действительно хорошо сработало».

Пожалуйста, соблюдайте авторские права. Несанкционированное использование запрещено.

Слева :

По мере того, как в августе 2004 года «Оппортьюнити» углублялся в кратер «Эндьюранс», на дне кратера обнаружилось впечатляющее поле дюн — здесь оно показано примерно в истинном цвете.

Фотография НАСА, JPL-Caltech/Cornell

Справа :

«Оппортьюнити» впервые достиг края кратера Виктория длиной в полмили — здесь его увидел Марсианский разведывательный орбитальный аппарат — 27 сентября 2006 г., во время 951-го полета марсохода. сол на Марсе.

Фотография НАСА, Лаборатория реактивного движения – Калифорнийский технологический институт/Университет Аризоны/Корнелл/Университет штата Огайо

Два инженера стоят рядом с тремя поколениями марсоходов, разработанных в Лаборатории реактивного движения. В центре — запасная часть марсохода Sojourner 1997 года выпуска. Слева — рабочий брат Spirit и Opportunity; справа стоит тестовая версия своего преемника Curiosity.

Фотография НАСА, JPL-Caltech

Пожалуйста, соблюдайте авторские права. Несанкционированное использование запрещено.

Выигрыш научного джекпота

Первоначально команда предполагала, что оба марсохода проработают не более 90 солей, исходя из ожидаемого скопления пыли на солнечных панелях марсоходов. Но ученые не учли, что ветер на Марсе достаточно сильный, чтобы счистить панели. Неожиданно обновляясь с каждым сезоном, марсоходы проделали больше работы, чем кто-либо мог себе представить, и теперь они оставляют после себя огромное научное наследие.

На протяжении десятилетий марсианской мантрой НАСА было «следовать за водой», как с роботами на поверхности, так и со спутниками на орбите. Но Spirit и Opportunity были первыми, кто обнаружил убедительные доказательства того, что жидкая вода когда-то существовала на Марсе в течение значительных периодов времени. Попутно марсоходы также обнаружили, что красная планета более сложна и разнообразна, чем первоначально думали ученые.

«Когда мы впервые приземлились, у меня была утешительная мысль, что в какой-то момент мы сможем сесть, скрестить руки и сказать: «Эй, мы сделали это, мы сделали свою работу». — говорит Сквайрс. «Я сильно недооценил Марс».

Opportunity с самого начала сорвала научный куш. Место посадки марсохода предоставило ученым убедительные доказательства того, что жидкая вода присутствовала под поверхностью и давным-давно текла по поверхности Марса. Тем не менее, вода на первой остановке Opportunity больше походила на бутылку с серной кислотой, чем на безмятежное озеро или пруд.

Первые десять лет пребывания марсохода на Марсе изучение остатков этой изначальной кислотной ванны было рутинной работой. По пути «Оппортьюнити» нырнул в кратеры, осмотрел место падения собственного теплозащитного экрана и обнаружил на поверхности красной планеты целые метеориты.

Когда марсоход прибыл на край кратера Индевор в 2011 году, Opportunity смог изучить породы старше тех, что были на первом месте исследования. Эти древние образования — одни из старейших из когда-либо изученных на Марсе — содержали глинистые минералы и гипс, что свидетельствовало о том, что четыре миллиарда лет назад по поверхности Марса плескалась нейтральная жидкая вода.

«Если вернуться к нашему пониманию Марса 15 лет назад, мы даже не знали, действительно ли была жидкая вода на поверхности в прошлом», — говорит Эбигейл Фрейман, заместитель научного сотрудника миссии. «Это то, что показали нам Spirit and Opportunity, что да, существуют неопровержимые доказательства того, что когда-то на Марсе был совсем другой климат. И ответ на этот вопрос позволил нам выйти за рамки и задать еще более сложные вопросы».

Эффектный снимок тени Opportunity был сделан, когда марсоход продолжал свой марш в кратер Endurance. Снимок был сделан 26 июля 2004 года, дата, ознаменовавшая достижение полного удвоения основной миссии марсохода на 90 сол.

Фотография NASA/JPL-Caltech

Пожалуйста, соблюдайте авторские права. Несанкционированное использование запрещено.

15 августа 2014 года — на 3754-й марсианский сол миссии «Оппортьюнити» — марсоход оглянулся на западный край кратера Индевор, запечатлев гусеницы своих шин и беспрецедентное путешествие по поверхности красной планеты.

Фотография НАСА, JPL-Caltech/Корнельского университета/ Университета штата Аризона

Пожалуйста, соблюдайте авторские права. Несанкционированное использование запрещено.

Взросление марсианина

Успех Spirit and Opportunity не только проложил путь для дальнейших роботизированных миссий на Марс, но и сделал красную планету более знакомой людям на Земле: богатый пейзаж высеченных ветром холмов и долины, отражение которых можно увидеть во множестве ландшафтов по всему миру. (Посмотрите, как «астронавты» имитируют полет на Марс в Омане.)

Антропоморфный дизайн марсоходов-близнецов также позволял людям легко размещаться рядом с космическим кораблем. И по мере того, как публика была увлечена путешествием — от рекламы пива до наборов LEGO, — то же самое происходило и с будущими членами миссионерской команды марсохода. Фрейман учился в старшей школе, когда Opportunity приземлился, и в ту ночь смог быть в Лаборатории реактивного движения в рамках информационно-пропагандистского мероприятия.

«Тот факт, что это длилось с тех пор, как я училась в старшей школе, решив, что это то, чем я хочу заниматься в своей карьере, вплоть до того момента, когда я прошла обучение, чтобы сделать это как карьеру, довольно удивительно», — она говорит.

Хизер Джастис, старший водитель марсохода, тоже считала возможность пробным камнем. Когда она училась в старшей школе в Мэриленде, она увидела документальный фильм о вездеходах.

«Для меня, как для более молодого человека, это было одним из действительно больших достижений НАСА: иметь возможность объехать поверхность где-то еще», — говорит она. «Я до сих пор не могу поверить, как мне повезло».

Когда Spirit остановился, а миссия Opportunity продолжалась, его наблюдатели-люди сблизились. Дети ученых миссии услышат об «Оппортьюнити» почти так, как если бы марсоход был их дальним родственником. Пары водителей вездеходов проводили так много времени вместе, что практически читали мысли друг друга.

«Вы начинаете узнавать всех по именам, — говорит Зайберт. «Я видел, как члены команды получали гражданство, люди, которые женились, вернулись в школу, закончили школу. В жизни случается много».

Теперь у команды есть шесть месяцев, чтобы собрать и заархивировать данные миссии и иначе свернуть то, что для некоторых было неотъемлемой частью их жизни на протяжении десятилетий.

«Определенно есть некоторые разговоры об операционной стороне, вау, это может быть последний раз, когда я работаю с некоторыми из этих людей», — говорит Таня Харрисон, планетолог из Университета штата Аризона и член научной группы Opportunity. — Думаю, будет много слез.

Непреходящее наследие

Хотя это может быть концом Opportunity, изучение и исследование Марса еще далеко не завершены. Марсоход Curiosity все еще работает, как и несколько орбитальных аппаратов Марса и посадочный модуль InSight. Европейское и российское космические агентства готовят свой собственный марсоход, недавно названный Розалинд Франклин в честь первопроходца в области рентгеновской кристаллографии. И многие выпускники Spirit и Opportunity усердно работают над предстоящим марсоходом Mars 2020, который будет искать признаки прошлой жизни и хранить образцы горных пород для будущего возвращения на Землю.

Тем временем Оппортьюнити останется памятником науке на сотни тысяч лет и, возможно, даже местом, где будущие исследователи отдадут дань уважения. Возможно, в ближайшие десятилетия люди приземлятся в Meridiani Planum, посадочной площадке Opportunity. Некоторые ученые и инженеры, в том числе Зайберт, официально предложили этот регион в качестве места посадки пилотируемых миссий на Марс.

«Это был бы такой мощный момент, — говорит Харрисон, — если бы люди встретились лицом к лицу с эмиссаром, которого они послали туда до них».