Десять років тому інженери Лабораторії реактивного руху NASA святкували успішну посадку четвертого робота на Марс – ровера Curiosity, який вирушив у подорож у 2012 році, щоб визначити, чи могло на Червоній планеті будь-коли існувати життя.
З моменту посадки ровер подолав понад 28,1 км і зробив багато наукових відкриттів. Зараз Curiosity знаходиться у процесі дослідження та подолання гори Шарп, гори заввишки 5,5 км, яка знаходиться у центрі кратера Гейла. Робот розміром з автомобіль оснащений науковими приладами, які використовуються для вивчення клімату та геології планети. Тож як пройшла місія? І чому ровер Curiosity може навчити нас про минуле та потенційне майбутнє освоєння космосу?
Подорож Curiosity почалася 26 листопада 2011 року, коли він був запущений на борту ракети United Launch Alliance Atlas V. Після виходу на початкову орбіту розгінний блок Centaur зробив останній запуск, щоб вивести апарат на курс до Марса.
Після відстикування від розгінного блоку апарат провів понад вісім місяців у відкритому космосі і виконав чотири маневри корекції траєкторії для точного налаштування траєкторії в міру наближення до Червоної планети. Протягом цього часу ровер був поміщений в аерооболонку, прикріплену до розгінного ступеня. Аерооболонка була розроблена для захисту та маневрування ровера при вході та спуску в атмосферу Марса, у той час, як «крилатий ступінь» забезпечував живлення, зв’язок та температурний контроль Curiosity на шляху до Марса. Коли апарат наблизився до Червоної планети, він скинув свій «крилатий ступінь» приблизно за 10 хвилин до входу в атмосферу.
Після входу в атмосферу апарат перейшов до етапу входу, спуску та посадки (EDL), який команда прозвала «Сім хвилин жаху». Коли апарат увійшов до марсіанської атмосфери, аеростат почав запускати маневрові двигуни, щоб утримати апарат на правильному курсі до місця посадки. Під час входу в атмосферу теплозахисний екран захищав ровер від температур, що перевищують 870° C під час пікового нагрівання.
Після безпечного входу в атмосферу, апарат розгорнув парашут для подальшого зниження швидкості. Після спуску на парашуті протягом трохи менш як двох хвилин апарат відокремився від аерооболонки і продовжив спуск за допомогою «літаючого ліфта», що приводиться в рух ракетними двигунами. Ліфт виступав як останній ступінь спуску ровера, уповільнюючи його, щоб забезпечити м’яку посадку на поверхню. Небесний кран, зависнувши на своїх двигунах, за допомогою тросів опустив ровер на останні кілька метрів на поверхню, щоб запобігти викиду занадто великої кількості сміття двигунами небесного крана з поверхні.
Ця система була першою у своєму роді, коли-небудь використаною в місії, і була потрібна через величезну масу апарату в порівнянні з попередніми роверами. Маса Curiosity складає 899 кг, в той час, як попередні марсоходи, такі як Spirit та Opportunity, були набагато меншими — всього 185 кг — і використовували систему повітряних подушок для безпечної посадки.
Оновлений близнюк Curiosity, Perseverance також використовував систему небесного крана для посадки на Марс у лютому 2021 року.
Теж цікаво:
Наступні кілька тижнів апарат провів у перевірках та випробуваннях, щоб переконатися, що всі системи працюють у штатному режимі.
За десять років досліджень Curiosity значно перевершив початкові вимоги до місії, яка спочатку мала тривати лише два роки. Однак ці дослідження не пройшли даремно: колеса ровера отримали значні пошкодження після подолання 28,1 км шляху, більша частина якого проходила скелястою місцевістю. Проте команда місії Curiosity спромоглася сповільнити руйнування коліс.
Вживаються заходи для руху рівнішою місцевістю, і команда навіть розробила алгоритм, що дозволяє регулювати швидкість обертання коліс Curiosity залежно від того, на які скелі він піднімається. Тепер команда місії також наказує апарату використовувати прилад Mars Hand Lens Imager (MAHLI), розташований на його роботизованій руці, для отримання зображень коліс через кожні 500 м руху.
Попри зношування коліс Curiosity, мобільна наукова лабораторія продовжує рух, включаючи підйом на висоту 612 м з моменту посадки, оскільки ровер продовжує підніматися на гору Шарп. Ця зміна висоти дозволила науковій групі дослідити молодші породи та верстви гірських порід, які допомагають пролити світло на водне минуле Марса.
Curiosity не лише розкриває секрети минулого Марсу. Протягом усього часу перебування на Марсі марсохід NASA постійно вимірює радіацію за допомогою свого приладу Radiation Assessment Detector (RAD). Вимірювання кількості радіації, яку зазнає ровер, життєво важливе для того, щоб допомогти вченим знайти найкращі способи захисту астронавтів під час майбутніх місій на Червону планету.
Одна з цікавих знахідок була зроблена у 2016 році, коли Curiosity був припаркований біля Murray Buttes з 9 по 21 вересня. Під час стоянки прилад RAD зафіксував зниження загального випромінювання на 4%, а випромінювання нейтральних частинок – на 7,5%. Причиною зниження було те, що марсохід був припаркований поруч із оголенням, яке, своєю чергою, блокувало частину випромінювання від попадання на марсохід.
Такі дані відкривають можливості потенційного використання марсіанського реголіту для захисту місць проживання від радіації на поверхні або використання самої поверхні шляхом будівництва місць проживання в марсіанських лавових трубах.
Curiosity також вперше виміряв загальний вміст органічного вуглецю в марсіанських породах у зразку, взятому у 2014 році з Yellowknife Bay. Попри те, що ці дані були отримані у 2014 році, були потрібні роки аналізу, щоб зрозуміти весь контекст.
«Ми виявили щонайменше від 200 до 273 частин на мільйон органічного вуглецю. Це порівняно або навіть більше, ніж кількість, виявлена в породах у дуже малообжитих місцях на Землі, таких як частина пустелі Атакама в Південній Америці, і більше, ніж було виявлено у метеоритах Марса», – сказала Дженніфер Стерн із Центру космічних польотів імені Годдарда NASA.
Органічний вуглець є основою органічних молекул. Присутність цих органічних молекул необов’язково вказує на наявність життя, оскільки вони можуть утворюватися внаслідок природних процесів. Однак їх присутність — поряд з попередніми свідченнями проживання Марса в минулому — цікавить багатьох учених.
Марсохід отримав ці матеріали за допомогою бура, розташованого на роботизованій руці апарату. Після вибору скелі бур може взяти зразок на глибину до 2 дюймів. У процесі буріння порода подрібнюється на порошок, який потім може бути переданий у прилад Sample Analysis at Mars (SAM).
Потім SAM нагріває зразок до температури близько 850°C і з’єднує його з киснем для перетворення органічного вуглецю CO2. Потім ровер вимірює кількість CO2, що утворився, що використовується для визначення точної кількості органічного вуглецю у зразку.
За останнє десятиліття NASA Curiosity повернув 3102 ГБ даних і пробурив 35 лунок. На сьогодні ці дані дозволили опублікувати 883 наукові роботи. Попри те, що зараз марсохід має проблеми зі зносом коліс і зниженням потужності радіоізотопного термоелектричного генератора (RTG), роботизований апарат перевершив очікування і, як очікується, продовжуватиме робити наукові відкриття ще довгі роки.
Ви можете допомогти Україні боротися з російськими окупантами. Найкращий спосіб зробити це – пожертвувати кошти Збройним Силам України через Savelife або через офіційну сторінку НБУ.
Читайте також:
Leave a Reply