- Kokia yra minimali informacija už didžiausią kainą?
- Tai kosminių stočių paleidimas į Marsą.
2013 m. Lapkričio 18 d. Iš Kanaveralo kyšulio paleista nešančioji programa „Atlas-V“su automatine tarpplanetine stotimi MAVEN, skirta tyrinėti Marso atmosferą.
Visos SLC-4 paleidimo aikštelės sistemos veikė puikiai-13:18 vietos laiku kosmodromo apylinkės drebėjo nuo galingo RD-180 riaumojimo (abiejuose „Atlas-V“paleidimo etapuose naudojami rusų gamybos varikliai transporto priemonė). 300 tonų ugnį kvėpuojanti komanda atitrūko nuo paleidimo aikštelės ir smarkiai padidinusi greitį puolė pasitikti žvaigždžių. Praėjus 27 minutėms po patekimo į referencinę žemumos orbitą, buvo paleisti viršutinės pakopos „Kentauro“varikliai: MAVEN įgijo antrąjį kosminį greitį ir pateko į išvykimo trajektoriją į Marsą.
Pirmasis korekcinis manevras numatytas gruodžio 3 d. Po 10 mėnesių, 2014 m. Rugsėjo 22 d., Stotis, ledine juoduma nuskridusi 300 milijonų kilometrų, turėtų patekti į Marso orbitą. Prasidės mokslinė misija, kurios trukmė yra 1 Žemės metai.
Paleidimas pagal programą MAVEN tapo viena pagrindinių intrigų kosmoso paleidimo srityje 2013 m. - visiškas ar dalinis JAV vyriausybinių agentūrų darbo sustabdymas nuo 2013 m. Spalio 1 d. Sukėlė pavojų planuojamai ekspedicijai į Raudonąją planetą visiškas visų techninių raketų ir kosminės sistemos sistemų pasirengimas, taip pat geras „laiko langas“paleidimui į Marsą. Iškilo reali grėsmė sutrikdyti visas suplanuotas datas ir atidėti MAVEN paleidimą iki 2016 m.
Ir tai nepaisant to, kad pats erdvėlaivis nuo rugpjūčio jau buvo Kanaveralo kyšulyje, intensyviai ruošėsi skrydžiui, o kosmodromo surinkimo ceche laukė jau paruošta nešančioji „Atlas-V“!
Absurdišką situaciją išgelbėjo NASA teisininkai, radę spragą įstatymuose, pagal kuriuos tarpplanetinio zondo paleidimas atitinka kriterijus, išbraukiančius MAVEN iš priverstinio biudžeto mažinimo sąrašo. Kolorado universiteto ir Berklio universiteto kosmoso tyrimų laboratorijos darbuotojų penkerių metų darbas nenuėjo veltui - tarpplanetinė stotis, kurios vertė 671 mln. JAV dolerių (pats zondo sukūrimas kainavo 485 mln. buvo išleistas pasirengimui paleisti ir nešančiajai programai „Atlas-V“įsigyti) buvo saugiai išsiųstas į numatytą tikslą.
MAVEN tapo 45 -ąja misija į Marsą ir dešimtąja NASA orbitine žvalgybos misija netoli Raudonosios planetos. Zondo pavadinimas yra sudėtinga Marso atmosferos ir Lakiosios evoliucijos santrumpa, kuri visiškai atspindi būsimos ekspedicijos užduotis. MAVEN skirtas tyrinėti Marso atmosferą - ploną dujinį apvalkalą, kurio slėgis artimiausiame paviršiaus sluoksnyje sudaro tik 0,6% Žemės atmosferos, o dujų sudėtis yra visiškai netinkama žmogaus kvėpavimui (Marso atmosfera beveik visiškai - 95% - anglies dioksidas).
Vikingų aparato momentinė nuotrauka, 1976 m
Tačiau net ir ši silpna atmosfera ir toliau nyksta - maža Marso gravitacija nesugeba išlaikyti dujų apvalkalo aplink planetą. Kasmet kosminis vėjas „nupučia“viršutinius jo sluoksnius į kosmosą, pasmerkdamas Marsą paversti įšalusiu akmens bloku, panašiu į Mėnulį ar Merkurijų.
Bet kada tai turėtų įvykti? O koks buvo Marsas tolimoje praeityje, kai jo dujų apvalkalas dar nebuvo taip stipriai išsikrovęs? Koks yra absoliutus Marso atmosferos išnykimo greitis?
Tai turėtų išsiaiškinti erdvėlaivis MAVEN: judėdamas aplink Marsą elipsine orbita, kurio pericentras yra 150 km, o apocentras - 6200 km, jis turėtų nustatyti dabartinę viršutinių sluoksnių būklę ir jų sąveikos su saulės vėju pobūdį.. Nustatykite tikslų atmosferos praradimo greitį ir veiksnius, turinčius įtakos šiam procesui. Nustatykite stabilių izotopų santykį atmosferoje, kuris turėtų „nušviesti“Marso klimato istoriją. Netiesiogiai tai galės atsakyti į klausimą: ar praeityje egzistavo sąlygos, leidusios Marso paviršiuje būti skysto vandens?
NASA specialistus nuliūdino tik tai, kad naujasis orbitinis zondas dėl itin pailgos orbitos negali būti naudojamas kaip roverių signalų kartotuvas.
MAVEN atliekamas centrifugos bandymas
Zonde yra 8 moderniausi prietaisai:
- rinkinys dalelėms ir laukams tirti (trys „saulės vėjo“dalelių analizatoriai, Langmuir bangų jutiklis (plazmos svyravimai) ir pora indukcinių magnetometrų);
- ultravioletinis spektrometras, leidžiantis nuotoliniu būdu nustatyti tolimos planetos atmosferos ir jonosferos parametrus;
- neutralus ir joninis masės spektrometras Marso atmosferos izotopinei sudėčiai tirti.
Įspūdinga mokslinė įranga ir gyvybės palaikymo sistemos, įskaitant požiūrio kontrolės sistemą, borto kompiuterį, saulės kolektorius ir ryšių su žeme įrangą, užtikrinančią keitimąsi duomenimis iki 10 Mbit / s greičiu - visa tai telpa į 2 dydžio korpusą, 3 x 2, 3 x 2 m (zondo plotis su atviromis saulės baterijomis - 11 m). Prietaisų, sistemų ir mokslinės įrangos masė yra 809 kg.
Ar tolimoje praeityje Marsas buvo panašus į Žemę? MAVEN tikrai paaiškins šią problemą. Svarbiausia yra saugiai pasiekti paskirties vietą. Ir tai, kaip rodo praktika, yra labai sunku …
Skrydžių į Marsą kronika
Marsas yra labiausiai lankomas ir labiausiai ištirtas dangaus kūnas, pagal šiuos kriterijus lenkiantis net mums artimą mėnulį. Mokslininkus traukia daug: palyginti trumpas skrydžio laikas (net ir naudojant esamas technologijas - mažiau nei metus). Tinkamos paviršiaus sąlygos: nėra ypatingo slėgio ir temperatūros, priimtina foninė spinduliuotė, apšvietimas ir gravitacija. Iš visų planetų Marsas yra tinkamiausias nežemiškos gyvybės paieškoms (net ir tolimoje praeityje), o ateityje tinka nusileisti pilotuojamai ekspedicijai savo paviršiuje.
Tačiau kelias į Raudonąją planetą nusėtas avarijų ir kosminių laivų nuolaužų: iš 45 paleistų ekspedicijų kiek daugiau nei pusė pasiekė Raudonąją planetą. Ir tik nedaugelis sugebėjo visiškai įvykdyti suplanuotą programą.
Erdvė neatleidžia skubėjimo ir menkiausių klaidų. Daugelis „Marso tyrinėtojų“iš pradžių nepavyko. Tai daugiausia susiję su 60 -ųjų kosminėmis lenktynėmis, kai partijos ir vyriausybės nurodymu bet kokia kaina buvo reikalaujama paleisti aparatą ir pasiekti prioritetą kosmose. Dėl to stotys „Mars 1960A“, „1960B“, „Mariner-8“žuvo Žemės atmosferoje dėl nelaimingų atsitikimų su nešiotojų raketomis.
Dar daugiau stočių sugebėjo patekti į orientacinę orbitą, bet negalėjo pasiekti išvykimo trajektorijos: kažkas užstrigo LEO, pavyzdžiui, „Phobos-Grunt“, o vėliau grįžo į Žemę akinamai ryškaus ugnies kamuolio pavidalu; kažkas nepasirinko skrydžiui į Marsą reikiamo greičio ir dingo be pėdsakų didžiulėse heliocentrinėse orbitose („Mariner-3“). Iš viso iš 45 paleistų zondų tik 31 (įskaitant MAVEN) sugebėjo pasiekti apskaičiuotą skrydžio į Marsą trajektoriją. Mūsų šalies nuopelnas-pirmasis iš erdvėlaivių, nubrėžęs kursą į Raudonąją planetą, buvo sovietinis zondas „Mars-1“(paleistas 1962 m. Lapkričio 1 d.). Deja, kita pastraipa pasakoja apie jį.
Tarpplanetinės automatinės stoties „Mars-1“modelis
Tikras košmaras prasideda kelis mėnesius trukusio skrydžio į Raudonąjį skrydį metu. Viena neteisinga komanda - ir prietaisas, praradęs orientaciją, praranda galimybę bendrauti su Žeme, virsdamas nenaudingomis kosminėmis šiukšlėmis. Panašus nepatogumas įvyko ir su „Mars -1“stotimi - azoto nuotėkis iš požiūrio kontrolės sistemos cilindrų: ryšys su stotimi nutrūko 106 milijonų km atstumu nuo Žemės. Kitas įrenginys - „Zond -2“- nukentėjo nuo neišsamaus saulės kolektorių atskleidimo: dėl to nutrūkus elektros tiekimui, borto įranga pradėjo veikti netinkamai, „Zond -2“tyliai užgeso savo kūrėjų akivaizdoje. Balistiniais skaičiavimais, 1965 metų rugpjūčio 6 dieną netoli Marso turėjo praeiti nevaldomas zondas.
Japonų zondas Nozomi labai stipriai ir siaubingai žuvo erdvės platybėse. Siunčiant ekspediciją į tolimą planetą, savos raketos trūkumas buvo blogas ženklas, tačiau gudrūs japonai tikėjosi įgyti reikiamą greitį atlikdami sudėtingus gravitacinius manevrus netoli Žemės ir Mėnulio. Žinoma, viskas klostėsi ne pagal planą - „Nozomi“nukrypo nuo kurso. Japonams pavyko apskaičiuoti naują trajektoriją ir vėl nukreipti stotį į Marsą, net jei jie buvo atsilikę 4 metus. Dabar pagrindinis dalykas yra ilgai išsilaikyti kosmose. Deja … Galingas saulės spindulys sugadino trapų zondo užpildą. Artėjant prie Marso, hidrazinas sustingo rezervuaruose - nebuvo įmanoma duoti stabdymo impulso, o Nozomi nusivylęs praėjo 1000 km virš Raudonosios planetos paviršiaus, nė karto nepatekęs į beveik Marso orbitą.
Labai įžeidžiančiomis aplinkybėmis amerikiečių zondas „Marso stebėtojas“(1993) buvo prarastas - ryšys su juo nutrūko likus vos kelioms dienoms iki atvykimo į Marsą. Labiausiai tikėtina priežastis yra variklio sprogimas dėl kuro komponentų nutekėjimo.
Pirmasis įveikė sunkų atstumą ir perdavė Raudonosios planetos nuotrauką iš arti-amerikiečių zondas „Mariner 4“, skridęs netoli Marso 1965 m.
Nemažai transporto priemonių buvo pamesta jau Marso orbitoje.
1989 m. Kovo 27 d. Nutrūko ryšys su sovietų stotimi „Phobos-2“, kuri tuo metu jau buvo Marso orbitoje 57 dienas. Savo darbo metu „Phobos-2“perdavė Žemei unikalius mokslinius rezultatus apie Fobo šilumines charakteristikas, Marso plazminę aplinką ir jos atmosferos eroziją veikiant „saulės vėjui“. Deja, pagrindinė misijos užduotis - mini zondų PrOP -F ir DAS nusileidimas ant Phobos paviršiaus - nepavyko.
1999 metais keistomis aplinkybėmis žuvo amerikiečių stotis „Mars Climate Orbiter“, perdegusi pirmoje orbitoje Raudonosios planetos atmosferoje. Vidaus NASA tyrimas parodė, kad specialistų darbo grupės naudojo skirtingas matavimo sistemas - metrines ir tradicines anglosaksų (pėdos, svarai, coliai). Nuo tada NASA uždraudė Amerikos matavimo vienetus - visi skaičiavimai atliekami tik kilogramais ir metrais.
Nusileidimo platformos durys užsidaro aplink sulankstytą „Opportunity rover“, 2003 m
Labai didelių bėdų laukia kiekvienas, išdrįsęs nusileisti Marso paviršiuje - klastinga atmosfera yra per silpna, kad galėtų pasikliauti parašiutų linijų stiprumu, tačiau vis tiek per tanki, kad kosminiu greičiu priartėtų prie paviršiaus. Tai gali atrodyti neįprastai, tačiau Marsas yra vienas sudėtingiausių dangaus kūnų nusileidimo požiūriu!
Nusileidimas vyksta keliais etapais: stabdymo varikliai, aerodinaminis stabdymas viršutinėje atmosferoje, lėtėjantis parašiutas, vėl stabdžių varikliai, minkšto nusileidimo varikliai / oro pagalvės arba unikalus „oro vožtuvas“. Stabilizacijos problema yra atskira eilutė.
Sunkiausias žmogaus sukurtas objektas, kurį buvo galima pristatyti į planetos paviršių, buvo MSL roveris, geriau žinomas kaip „Curiosity“- 900 kg sveriantis aparatas (svoris Marso gravitaciniame lauke - 340 kg). Tačiau, būkime sąžiningi, skrydžio specialistus ir išorės stebėtojus pribloškė nusileidimo schemos sudėtingumas ir problemos, su kuriomis susiduriama nusileidus planetos atmosferoje.500 tūkstančių programos kodo eilučių, 76 šaukštai tam tikra seka, roverio atskyrimas nuo platformos, kabančios ore, įjungus reaktyvinius variklius ir minkštas nusileidimas iš aukščio ant nailoninių kabelių. Fantastinis!
Planeta Marsas: nėra vandens, nėra augmenijos, gyvena amerikiečių robotai.
„Curiosity rover“autoportretas
Daugelis herojų sugebėjo išgyventi vibraciją ir didžiulę perkrovą paleidimo ir pagreičio į Marsą etapuose, atlaikė didžiulį kosmoso šaltį, tačiau mirė bandydami nusileisti ant klastingo dangaus kūno. Taigi, pavyzdžiui, sovietų „Mars-2“sudužo ir tapo pirmuoju žmogaus sukurtu objektu Marso paviršiuje (1971 m.).
Pirmoji stotis, švelniai nusileidusi Marso paviršiuje, buvo sovietinis Marsas-3. Deja, dėl atsiradusios koronos iškrovos stotis išėjo iš rikiuotės praėjus 14 sekundžių po nusileidimo.
Europos zondas „Beagle-2“(orbitinio zondo „Mars-Express“nusileidimo modulis) dingo be žinios 2003 m.-prietaisas drąsiai žengė į tamsiai raudoną planetos atmosferą, tačiau po to taip ir nesusisiekė su Žemė …
Marsas saugo savo paslaptis.
P. S. Nuo 2013 m. Lapkričio 21 d. Raudonosios planetos paviršiuje veikia du Marso roveriai - „Opportunity“(MER -B) ir „Curiosity“(MSL). Pirmasis tokiomis sąlygomis dirbo 3586 dienas - 39 kartus ilgiau nei numatytas laikotarpis ir per tą laiką šliaužė per 38 kilometrų paviršių.
Marso orbitoje yra trys erdvėlaiviai: „Mars-Odysseus“, „Mars Orbital Reconnaissance“(MRO) ir Europos zondas „Mars-Express“. „Odisėjas“truko ilgiausiai - jo misija tęsiasi tryliktus metus.
Naujoji pamaina lenktyniauja, kad padėtų veteranams - Indijos zondas „Mangalyaan“(paleistas 2013 m. Lapkričio 5 d.), Taip pat minėtas MAVEN. Tikėkimės, kad netolimoje ateityje Rusija taip pat aktyviai dalyvaus „Marso regatoje“- 2016 ir 2018 m. planuojamos dvi bendros Rusijos ir Prancūzijos ekspedicijos „Exomars“(bendradarbiavimo sutartis pasirašyta 2013 m. kovo 14 d.). Tais pačiais 2018 metais atnaujinta ir pažangesnė „Phobos-Grunt 2“stotis turėtų patekti į Marsą. Šį kartą viskas klostysis gerai.
„HiRISE“didelės skiriamosios gebos kamera Marso žvalgybos orbitoje (MRO)
Galimos roverio pėdsakai, užfiksuoti MRO
„Greeley Haven“apylinkių panorama. Vaizdas į Jorko kyšulį ir „Endeavour“kraterį. Panoramą roveris „Opportunity“padarė žiemodamas 2012 m.
