- Mi a minimális információ a maximális költségek mellett?
- Ezek az űrállomások indítása a Marsra.
2013. november 18-án egy Atlas-V hordozórakétát indítottak el a Canaveral-fokról a MAVEN automatikus bolygóközi állomással, amelyet a Mars légkörének tanulmányozására terveztek.
Az SLC-4 indítópult minden rendszere tökéletesen működött-helyi idő szerint 13: 18-kor a kozmodróm környéke megremegett az RD-180 erőteljes üvöltésétől (orosz gyártmányú motorokat használnak az Atlas-V elindításának mindkét szakaszában) jármű). Egy 300 tonnás tűzlégző csapat elszakadt a kilövőpulttól, és élesen növelte sebességét, és rohant, hogy találkozzon a csillagokkal. 27 perccel azután, hogy belépett a referencia-alacsony földpályára, elindították a "Centaur" felső szakasz motorjait: a MAVEN elérte a második űrsebességet, és belépett a Mars indulási pályájára.
Az első korrekciós manővert december 3 -ra tervezik. 10 hónap múlva, 2014. szeptember 22 -én az állomásnak, amely 300 millió kilométert repült a jeges feketeségben, a Mars -pályára kell lépnie. Megkezdődik egy tudományos küldetés, amelynek becsült időtartama 1 Földév.
A MAVEN program keretében történő indítás 2013 -ban az űrkutatás egyik fő cselszövése lett - az amerikai kormányzati szervek munkájának 2013. október 1 -jétől történő teljes vagy részleges felfüggesztése veszélybe sodorta a tervezett expedíciót a Vörös Bolygóra. a rakéta és az űrrendszer összes technikai rendszerének teljes készenlétét, valamint egy jó "időablakot" a Marsra indításhoz. Valósággal fenyegetett az összes tervezett időpont megzavarása és a MAVEN bevezetésének 2016 -ra történő halasztása.
És mindez annak ellenére, hogy maga az űrhajó augusztus óta már a Canaveral-fokon volt, intenzív felkészülésen esett át a repülésre, és egy kész Atlas-V hordozórakéta várt a kozmodróm összeszerelő műhelyében!
Az abszurd helyzetet a NASA jogászai mentették meg, akik kiskaput találtak a törvényekben, miszerint egy bolygóközi szonda elindítása megfelel azoknak a kritériumoknak, amelyek kizárják a MAVEN -t a kényszerített költségvetés -csökkentések listájáról. A Colorado Egyetem és a Berkeley Egyetem űrkutató laboratóriumának munkatársai ötéves munkája nem volt hiábavaló - egy 671 millió dolláros bolygóközi állomás (maga a szonda létrehozása 485 millió dollárba, további 187 millióba került) az indítás előtti előkészítésre és az Atlas-V hordozórakéta megvásárlására költötték) biztonságosan elküldték a tervezett célpontra.
A MAVEN lett a 45. misszió a Marsra és a tizedik NASA keringési felderítő misszió a Vörös bolygó környékén. A szonda neve a Mars Atmosphere és a Volatile EvolutioN összetett rövidítése, amely teljes mértékben tükrözi a közelgő expedíció feladatait. A MAVEN célja a Mars légkörének tanulmányozása - egy vékony gázhalmaz, amelynek nyomása a felszín közeli rétegben csak a Föld légkörének 0,6% -a, és a gázösszetétel teljesen alkalmatlan az emberi légzésre (a marsi légkör szinte teljesen 95% - szén -dioxid).
Pillanatkép a Viking készülékről, 1976
De még ez a gyenge légkör is folyamatosan eltűnik - a Mars kis gravitációja nem képes megtartani a gázhéjat a bolygó körül. A kozmikus szél minden évben "elfújja" felső rétegeit az űrbe, és arra ítéli a Marsot, hogy a Holdhoz vagy a Merkúrhoz hasonlóan fagyott kőtömbré alakuljon át.
De mikor kell ennek megtörténnie? És milyen volt a Mars a távoli múltban, amikor a gázhéja még nem volt olyan erősen kisülve? Mennyi az abszolút értékben eltűnő Mars -légkör?
Ezt kell kitalálnia a MAVEN űrszondának: ha a Mars körül elliptikus pályán mozog, 150 km -es és 6200 km -es apocentrummal, akkor meg kell határoznia a felső rétegek jelenlegi állapotát és a napszéllel való kölcsönhatás jellegét.. Határozza meg a légköri veszteség pontos mértékét, valamint a folyamatot befolyásoló tényezőket. Határozza meg a stabil izotópok arányát a légkörben, amelynek "meg kell világítania" a marsi éghajlat történetét. Közvetett módon ez lesz a válasz arra a kérdésre: léteztek -e olyan körülmények a múltban, amelyek lehetővé tették a folyékony víz jelenlétét a Mars felszínén?
Az egyetlen dolog, ami elszomorította a NASA szakembereit, az az, hogy az új orbitális szonda rendkívül megnyúlt pályája miatt nem használható a roverok jeleinek ismétlőjeként.
A MAVEN centrifuga teszten megy keresztül
A szonda fedélzetén 8 legmodernebb műszer található:
- készlet részecskék és mezők tanulmányozására (három "napszél" részecske -elemzője, Langmuir -hullámok (plazma -oszcillációk) és egy pár indukciós magnetométer);
- ultraibolya spektrométer, amely lehetővé teszi a távoli bolygó légkörének és ionoszférájának paramétereinek távoli meghatározását;
- semleges és ionos tömegspektrométer a Mars légkörének izotóp összetételének vizsgálatára.
Lenyűgöző tudományos berendezések és életfenntartó rendszerek, beleértve a hozzáállásvezérlő rendszert, a fedélzeti számítógépet, a napelemeket és a Földdel való kommunikációhoz szükséges berendezéseket, amelyek adatcserét biztosítanak akár 10 Mbit / s sebességgel - mindez 2 -es házba illeszkedik 3 x 2, 3 x 2 m (szonda szélessége nyitott napelemekkel - 11 m). Az eszközök, rendszerek és tudományos berendezések tömege 809 kg.
Hasonló volt a Mars a Földhöz a távoli múltban? A MAVEN határozottan tisztázza ezt a kérdést. A legfontosabb az, hogy biztonságosan eljusson az úti céljához. És ez, mint a gyakorlat azt mutatja, nagyon nehéz …
A Marsra tartó járatok krónikája
A Mars a leglátogatottabb és legtöbbet tanulmányozott égitest, amely még a hozzánk közel álló holdat is felülmúlja e kritériumok szerint. A kutatókat sok vonzza: a viszonylag rövid repülési idő (még a meglévő technológiákkal is - kevesebb, mint egy év). Megfelelő felületi feltételek: nincs szélsőséges nyomás és hőmérséklet, elfogadható háttérsugárzás, megvilágítás és gravitáció. Az összes bolygó közül a Mars a legmegfelelőbb a földönkívüli élet keresésére (még a távoli múltban is), a jövőben pedig alkalmas arra, hogy egy emberzettel ellátott expedíciót landoljon a felszínén.
A Vörös Bolygóhoz vezető út azonban tele van balesetekkel és űrhajó törmelékével: a 45 indított expedícióból alig több mint fele ért el a Vörös Bolygóra. És csak kevesen tudták teljes mértékben teljesíteni a tervezett programot.
A tér nem bocsátja meg a sietséget és a legkisebb hibákat sem. A "Mars felfedezői" közül sokan eleinte megbuktak küldetésükben. Ez elsősorban a 60 -as évek űrversenyére vonatkozik, amikor a párt és a kormány utasítására mindenáron megkövetelték az apparátus elindítását és az elsőbbséget az űrben. Ennek eredményeként a "Mars 1960A", "1960B", "Mariner-8" állomások meghaltak a Föld légkörében a hordozórakéták balesetei miatt.
Még több állomás tudott referenciapályára kerülni, de nem tudta elérni az indulási pályát: valaki elakadt a LEO-n, mint Phobos-Grunt, és később káprázatosan fényes tűzgolyó formájában visszatért a Földre; valaki nem vette fel a Marshoz való repüléshez szükséges sebességet, és nyomtalanul eltűnt a hatalmas heliocentrikus pályákon ("Mariner-3"). Összesen a 45 indított szonda közül csak 31 (beleértve a MAVEN -t) tudta elérni a Marsra tartó repülés számított pályáját. Hazánk becsületére legyen mondva, hogy az űreszközök közül elsőként a Vörös Bolygó felé irányt mutatott a Mars-1 szovjet szonda (1962. november 1-én indították útjára). Sajnos a következő bekezdés róla szól.
A Mars-1 bolygóközi automatikus állomás modellje
Az igazi rémálom a Red Flighthoz tartó hónapok óta tartó repülés során kezdődik. Egy rossz parancs - és az eszköz, miután elvesztette tájékozódását, elveszíti a Földdel való kommunikáció képességét, és haszontalan űrtörmelékké változik. Hasonló kellemetlenség fordult elő a Mars -1 állomásnál - nitrogénszivárgás a szemlélet -szabályozó rendszer hengereiből: az állomással a kapcsolat 106 millió km -re megszakadt a Földtől. Egy másik eszköz - "Zond -2" - szenvedett a napelemek hiányos nyilvánosságra hozatalától: az ebből eredő áramkimaradások miatt a fedélzeti berendezés meghibásodott, a "Zond -2" csendben elhalt alkotói előtt. A ballisztikus számítások szerint 1965. augusztus 6 -án egy irányítatlan szondának kellett volna elhaladnia a Mars közelében.
A japán szonda, Nozomi nagyon keményen és rettenetesen pusztult el az űr hatalmasságában. A saját szükséges hordozórakéta hiánya rossz előjel lett, amikor expedíciót küldtek egy távoli bolygóra, ennek ellenére a ravasz japánok azt remélték, hogy a Föld és a Hold közelében bonyolult gravitációs manőverekkel el tudják érni a szükséges sebességet. Természetesen minden nem a tervek szerint alakult - "Nozomi" eltért a pályáról. A japánoknak sikerült új pályát kiszámítaniuk és ismét a Marsra irányítaniuk az állomást, még akkor is, ha 4 évvel elmaradtak a tervezettől. Most az a legfontosabb, hogy sokáig kitartsunk a világűrben. Jaj … Egy erős napkitörés megrongálta a szonda törékeny töltelékét. A Mars közeledtére a hidrazin megfagyott a tartályokban - nem lehetett fékezni, és Nozomi kétségbeesetten 1000 km -rel haladt el a Vörös Bolygó felszíne felett, anélkül, hogy valaha Mars -közeli pályára lépett volna.
Nagyon sértő körülmények között a "Mars Observer" (1993) amerikai szonda elveszett - a kommunikáció vele csak néhány nappal megszakadt, mielőtt megérkezett a Marsra. A legvalószínűbb ok az üzemanyag -alkatrészek szivárgása miatti motorrobbanás.
Az első, aki legyőzte a nehéz távolságot és közeli fényképet küldött a Vörös bolygóról, a Mariner 4 amerikai szonda volt, amely 1965 júliusában repült a Mars környékén.
Számos jármű elveszett a Mars pályáján.
1989. március 27-én megszakadt a kommunikáció a "Phobos-2" szovjet állomással, amely ekkor már 57 napig a Mars pályáján volt. Munkája során a "Phobos-2" egyedülálló tudományos eredményeket továbbított a Földre a Phobos termikus jellemzőiről, a Mars plazmakörnyezetéről és a légkör eróziójáról a "napszél" hatására. Sajnos a küldetés fő feladata - a PrOP -F és DAS mini szondák leszállása a Phobos felszínére - kudarcot vallott.
1999 -ben furcsa körülmények között az amerikai "Mars Climate Orbiter" állomás elpusztult, miután kiégett az első pályán a Vörös Bolygó légkörében. A NASA belső vizsgálata kimutatta, hogy a szakemberek munkacsoportjai különböző mérési rendszereket használtak - metrikus és hagyományos angolszász (láb, font, hüvelyk). Azóta a NASA betiltotta az amerikai mértékegységeket - minden számítást kizárólag kilogrammban és méterben végeznek.
A leszállóplatform ajtaja bezárul az összecsukott Opportunity rover körül, 2003
Nagyon nagy baj vár mindenkire, aki a Mars felszínére mer leszállni - az áruló légkör túl gyenge ahhoz, hogy az ejtőernyősorok erejére támaszkodjon, de még mindig túl sűrű ahhoz, hogy kozmikus sebességgel megközelítse a felszínt. Lehet, hogy szokatlanul hangzik, de a Mars a leszállás szempontjából az egyik legösszetettebb égitest!
A leszállás több lépcsőben történik: fékmotorok, aerodinamikai fékezés a felső légkörben, lassuló ejtőernyő, ismét fékmotorok, lágy leszálló motorok / légzsákok vagy egyedi „légszelep”. A stabilizáció problémája külön sor.
A bolygó felszínére szállítható legnehezebb ember alkotta tárgy az MSL rover, ismertebb nevén "Curiosity" - egy 900 kg súlyú készülék (súlya a Mars gravitációs mezőjében - 340 kg). De legyünk őszinték, a repülési szakembereket és a külső megfigyelőket megdöbbentette a leszállási terv összetettsége és a bolygó légkörében való leszállás során felmerülő problémák.500 ezer programkódsor, 76 szálka bizonyos sorrendben, a rover elválasztása a levegőben lógó emelvénytől bekapcsolt sugárhajtóművekkel és lágy ereszkedés magasról a nejlonkábelekre. Fantasztikus!
Mars bolygó: nincs víz, nincs növényzet, amerikai robotok lakják.
A Curiosity rover önarcképe
Sok hős képes volt túlélni a rezgést és az óriási túlterheléseket a Marsra indítás és gyorsulás szakaszában, ellenállt a világűr súlyos hidegének, de meghalt, miközben egy alattomos égitestre akart leszállni. Így például a szovjet "Mars-2" lezuhant, és ez lett az első ember alkotta tárgy a Mars felszínén (1971).
Az első állomás, amely lágyan landolt a Mars felszínén, a szovjet Mars-3 volt. Sajnos a felmerült koronakisülés miatt az állomás 14 másodperccel a leszállás után kiesett.
Az európai "Beagle-2" szonda (a "Mars-Express" orbitális szonda leszállómodulja) 2003-ban nyomtalanul eltűnt-a készülék bátran belépett a bolygó karmazsinvörös légkörébe, de ezt követően soha nem lépett kapcsolatba a Föld …
A Mars biztonságosan őrzi titkait.
P. S. 2013. november 21 -től két Mars -rover működik a Vörös Bolygó felszínén - az Opportunity (MER -B) és a Curiosity (MSL). Az első ilyen körülmények között 3586 napig dolgozott - 39 -szer hosszabb ideig, mint a becsült időszak, és ez idő alatt 38 kilométeres felületen kúszott fel.
Három űrhajó van a Mars pályáján: Mars-Odysseus, Mars Orbital Reconnaissance (MRO) és az európai Mars-Express szonda. Az Odüsszeusz tartott a legtovább - küldetése tizenharmadik éve tart.
Egy új váltás versenyez a veteránok megsegítésére - az indiai Mangalyaan szonda (elindítva 2013. november 5 -én), valamint a már említett MAVEN. Reméljük, hogy a közeljövőben Oroszország is aktívan részt vesz a "marsi regattán" - 2016 -ra és 2018 -ra. két közös orosz-francia expedíciót "Exomars" terveznek (együttműködési megállapodást írtak alá 2013. március 14-én). Ugyanebben a 2018-ban a frissített és fejlettebb Phobos-Grunt 2 állomásnak el kell mennie a Marsra. Ezúttal minden jól fog alakulni.
HiRISE nagy felbontású kamera a Marsi Felderítő Orbitális (MRO) fedélzetén
Lehetőségi rover lábnyomokat rögzített az MRO
Panoráma a Greeley Haven környékéről. Kilátás a Cape York -ra és az Endeavour -kráterre. A panorámát az Opportunity rover készítette a téli időszakban, 2012 -ben.
