Perseverance сідає на Марс: усе що потрібно знати про місію NASA на Червоній планеті

18 лютого 2021, 20:01

Марсохід NASA під назвою Perseverance, який запустили 30 липня 2020 року, подолав відстань від Землі до Марсу і готовий до висадки на Червону планету. Як саме NASA саджатиме Perseverance на Марс та які завдання стоять перед марсоходом, про все це читайте у нашому матеріалі.

Подорож марсохода Perseverance тривала 7 місяців, а під час посадки ровера на поверхню йому, як і команді NASA, доведеться пережити ще й "сім хвилин жаху", адже посадка марсохода на поверхню іншої планети є далеко не простим, хоча й відпрацьованим, завданням.

Цікаво Перше фото Марса зафіксоване міжпланетною станцією "Надія"

Що щ таке "сім хвилин жаху", або як Perseverance сідатиме на Марс

Джерело: NASA

На відстані приблизно 100 кілометрів до Марсу розпочнеться підготовка до процесу спуску марсохода на планету, коли капсула зниження вперше торкнеться до сильно розрідженої атмосфери Червоної планети. Важливим моментом для розуміння усієї складності посадки є те, що до цього моменту швидкість капсули становитиме 20 000 км/г і менше ніж за 400 секунд посадкова система модуля знизить швидкість руху до менш як 1 метра в секунду.

У цей момент температура за бортом капсули становитиме понад 1000 градусів Цельція і швидко знижуватиметься, але теплові екрани, які захищатимуть марсохід відіграватимуть надважливу роль на цьому етапі спуску. Після проходження верхнього шару атмосфери капсула з марсоходом, знизить швидкість до 1200 км/год та випустить 22-метровий парашут. Подальше зниження займе трохи більше хвилини, у ході якого швидкість капсули продовжить падати.

"Небесний кран". Саме так спускатимуть Perseverance на Марс / Фото NASA

Коли капсула досягне 2 км над поверхнею планети при швидкості близько 360 км/г капсула спочатку скине тепловий екран, а потім від неї відокремиться спеціальний зонд "Небесний кран" разом з марсоходом. Він закріплений над ровером і оснащений набором з восьми реактивних посадкових двигунів. Саме з їх допомогою "Небесний кран" зависне над поверхнею Марса та м'яко спустить на неї ровер на спеціальних тросах.

У момент торкання поверхні ровером, його комп'ютер негайно відправить сигнал "Небесному крану", той звільнить троси та відлетить від місця посадки Perseverance для утилізації на безпечній відстані.

Етапи посадки Perseverance на Марс / Фото NASA

"Сім хвилин жаху"

Власне, весь вищеописаний процес приземлення від входу у верхні шари атмосфери до посадки на поверхню планети і є ці "сім хвилин жаху", які потрібно пережити марсоходу Perseverance, як це зробили його попередники. Цей етап назвали так тому, що спуск апарату відбувається повністю в автоматичному режимі (через затримку в сигналі між Марсом і Землею, яка триває 700 секунд) і протягом цих семи хвилин фахівці NASA не знатимуть успішно пройшла посадка апарату чи ні.

Аналогічна посадка Curiosity

NASA не вперше саджає на Марс апарат саме таким способом. Вісім років так само на поверхню планети спустився апарат Curiosity.

Весь процес спуску та посадки марсохода Perseverance з короткими поясненнями фахівцім NASA можна переглянути на спеціальному відео, яке демонструє кожен з етапів місії з посадки марсохода на Червону планету.

Як Perseverance сідатиме на Марс: дивіться відео

Якщо пропустили Hope Mars успішно вийшов на орбіту Червоної планети

Чому Perseverance сідає у кратері Єзеро

Джерело: Astronomy

Кілька мільярдів років тому Марс зіткнувся з величезним астероїдом, який і залишив по собі слід, який сьогодні ми називаємо басейном Ісіди – його ширина становить 1200 кілометрів. Згодом у це місце влучив ще один астероїд, вже дещо менших розмірів, і саме він утвори кратер Jezero (Єзеро).

Досліджуючи кратер вчені прийшли до висновку, що колись він був заповнений водою з глибиною до 500 метрів, тобто фактично це було озеро в яке впадали річки і цьому є підтвердження. Космічні фотографії демонструють колишні гирла рік і навіть цілу дельту, саме там дослідники і сподіваються знайти сліди присутності мікроорганізмів. Адже формування дельт супроводжується низкою процесів, зокрема, скидання осадових пород, що веде до утворення низки середовищ.

Місце посадки у кратері Єзеро / Фото NASA

Кратер отримав свою назву на честь невеликого міста Езеро, що у Боснії та має діаметр приблизно 45 кілометрів.

Perseverance запише звук посадки на Марс

Роботизований апарат оснащений камерами та мікрофонами, за допомогою яких буде проводитися запис посадки. Після висадки ці файли будуть відправлені на Землю, що підтвердить успішний старт дослідницької місії.

Крім того Perseverance стане першим ровером, спуск якого буде зафіксовано за допомогою спеціального мікрофона. Запис розповість про вхід в атмосферу, приземлення та спуск марсохода. Зроблений запис відправиться на Землю, що дозволить нам почути, як червона Планета реагує на нового мешканця.

Що Perseverance робитиме на Марсі

Головним завданням ровера буде пошук біосигнатур на поверхні Марса. Це такі маркери, які свідчать про існування мікробного життя на планеті на якомусь з етапів її розвитку. З цією метою ровер буде подорожувати кратером, щоб знайти камені, які, по суті, формуються у водному середовищі.

Загалом завданням ровера є оцінити наскільки середовище на Марсі є придатним для виживання. Зібрані апаратом зразки повернуться на Землю в рамках іншої місії, до якої приєднається ESA (Європейське космічне агентство). Саме тому місія Perseverance є настільки важливою, адже вона фактично передує висадці людини на Марс, а зібрані зразки та інформація допоможуть у цьому.

Для дослідження марсіанської поверхні апарат має низку інструментів та невеличкого компаньйона, але про нього пізніше. На оснащення марсохода сімома ультрасучасними інструментами NASA виділила колосальний бюджет у розмірі 130 мільйонів доларів.

Наукові інструменти Perseverance:

Mastcam-Z – система вдосконалених сучасних відеокамер, які мають змогу фіксувати панорамні та стереоскопічні зображення з наближенням.
SuperCam – комплексна установка для фотофіксації, хімічного та мінералогічного аналізу складу зібраних зразків. Прилад обладнаний двома лазерами та чотирма спектрометрами.
Planetary Instrument for X-ray Lithochemistry – потужний рентген-флуоресцентний спектрометр укомплектований камерою високої роздільної здатності. Інструмент визначатиме дрібномасштабний хімічний складу елементів матеріалу з поверхні Марса.
Scanning Habitable Environments with Raman & Luminescence for Organics and Chemicals – спектрометр, для дрібномасштабної зйомки з ультрафіолетовим лазером для визначення дрібномасштабного мінерального складу. За допомогою цього інструменту марсохід шукатиме органічні складові.
The Mars Oxygen In-Situ Resources Utilization Experiment – прилад спробує in situ виробляти кисень із діоксиду вуглецю, який міститься у атмосфері Марса.
Mars Environmental Dynamics Analyzer – набір спеціальних сенсорів метеорологічної станції, які фіксуватимуть показники температури, швидкості й напрямку вітру, тиску, вологості та розміру часток пилу.
Radar Imager for Mars' subsurface experiment (RIMFAX) – спеціальний радіолокатор який вивчатиме геологічну структуру підповерхневих шарів. Даний інструмент спеціально розроблений норвезьким Інститутом оборонних досліджень.

Розташування наукових інструментів на ровері Perseverance / Фото NASA

Крім того на ровері встановлено 23 камери, за допомогою яких команда NASA зможе фіксувати все, що відбувається на поверхні Марса навколо ровера.

Важливо Зонд InSight припинив спроби виміряти температуру під поверхнею Марса

Марсіанський гвинтокрил Ingenuity

У складі марсоходу Perseverance на поверхню також висадиться спеціально розроблений гвинтокрил Ingenuity. Взагалі, перша та головна його місія, просто працювати. Фахівці NASA раніше перевіряли роботоздатність Ingenuity в умовах спеціальної камери, яка імітувала атмосферу на Марсі.

Тож Ingenuity муситиме:

пережити старт з мису Канаверал і дістатися до Марса;
безпечно сісти з марсоходом на поверхню і відокремитися від нього;
пережити холодні марсіанські ночі;
автономно працювати і заряджати батареї за допомогою сонячних панелей.

Після цього буде перша спроба автономного польоту. Якщо вона виявиться успішною, інженери планують протягом 30 марсіанських сол зробити ще до чотирьох запусків. Якщо це вдасться, то у найближчі роки американське агентство може розробити на його базі інші літальні апарати.

Марсіанський гвинтокрил Ingenuity: дивіться відео

Ingenuity важить 1,8 кілограма, оснащений сонячними батареями і може здійснювати польоти тривалістю не більше трьох хвилин на відстань не більшу ніж на 600 метрів. Якщо гвинтокрилу вдасться довести свою спроможність працювати, він займатиметься розвідкою території для Perseverance.