В ближайшие несколько дней в марсианском небе, когда три конкурирующих космических робота-зонда достигнут красной планеты после путешествия на миллионы миль через космос, можно будет наблюдать интересное зрелище.
Автоматическая межпланетная станция (АМС) Объединенных Арабских Эмиратов «Надежда» прибудет первой, во вторник, а на следующий день ожидается китайский космический аппарат «Тяньвэнь-1». Наконец, американский марсоход Perseverance («Настойчивость“) совершит свой драматический спуск на поверхность Марса 18 февраля.
Это замечательная армада символизирует растущее желание многих стран развивать свои собственные космические технологии и исследовать Солнечную систему. Однако насколько хорошо они преуспеют, когда достигнут своей цели на этой неделе и на следующей, еще предстоит выяснить. Марс — неприветливое место для посещения.
Из десятков миссий на Марс с 1960 года около половины потерпели крушение или вообще не долетели до планеты из-за отказов компонентов, сбоев в работе ракетных двигателей или программных ошибок.
“Это может быть душераздирающий бизнес”, — признал британский физик Колин Уилсон из Оксфордского университета. — У меня были приборы на двух предыдущих марсианских миссиях – британском спускаемом аппарате «Бигль» и европейском зонде «Скиапарелли», – и каждый раз я находился в центре управления, вцепившись в свое кресло, во время их спуска. И в обоих случаях зонды терпели крушение.”
Марс — суровое место назначения по нескольким причинам. Во-первых, он находится в миллионах миль отсюда, отметила астробиолог Сюзанна Швенцер из Открытого университета. — Это не похоже на полет на Луну, которая находится всего в четверти миллиона миль. Это равносильно удару в гольфе. Марс, напротив, невероятно далек. С точки зрения гольфа это эквивалентно полному первому дальнему удару и намного сложнее.”
Кроме того, у Марса есть атмосфера, но не плотная. — Это означает, что здесь достаточно воздуха, чтобы вызвать пыльные бури и ветры, которые могут сбить ваш посадочный модуль с курса и привести к аварии, — добавил Уилсон. — С другой стороны, она недостаточно плотная, чтобы использовать парашюты для спуска зонда.”
В прошлом американские космические инженеры полагались на установку подушек безопасности на своих зондах, позволяющих им подпрыгивать до полной остановки после сброса с парашюта. Однако марсоходы нового поколения НАСА слишком сложны и тяжелы для таких маневров, и Perseverance вместо этого будет полагаться на ракетную платформу, называемую небесным краном, чтобы опустить марсоход на поверхность Марса.
Эта техника уже однажды использовалась, в 2012 году, для посадки американского марсохода Curiosity. Теперь Perseverance, гораздо более тяжелый марсоход, последует его примеру в путешествии, которое НАСА окрестило”семью минутами ужаса». Именно столько времени потребуется марсоходу размером с внедорожник, который весит более тонны, чтобы достичь поверхности Марса после входа в верхние слои атмосферы планеты со скоростью более 13 000 миль в час.
Атмосферное трение приведет к первому снижению скорости. Затем автоматически будет выпущен огромный парашют, и это снизит скорость зонда до нескольких сотен миль в час. Затем включатся ракетные двигатели небесного крана, и зонд замедлится до тех пор, пока не зависнет примерно в 20 метрах над поверхностью Красной планеты.
Кран будет опускать марсоход на тросах до тех пор, пока он не коснется поверхности, тросы будут перерезаны, и небесный кран улетит, чтобы совершить свою собственную неконтролируемую посадку на безопасном расстоянии от Perseverance. Только после этого будет передано сообщение инженерам НАСА, чтобы сообщить им хорошие новости.
В отличие от этого, космический аппарат ОАЭ «Надежда», первый в арабском мире межпланетный космический аппарат, будет выполнять на этой неделе относительно простую задачу. Он предназначен только для того, чтобы выйти на орбиту Марса, чего он достигнет, проведя 30-минутный запуск своего главного двигателя.
Если запуск будет успешным, это замедлит космический корабль настолько, что он будет захвачен гравитационным полем Марса и выйдет на орбиту вокруг него. Затем «Надежда» проведет следующие два года, изучая Марс, чтобы лучше понять, как за миллиарды лет он потерял плотную атмосферу, способную поддерживать водяной пар на своей поверхности, но которая медленно трансформировалась в холодный и засушливый мир.
Американский марсоход Perseverence изображен на поверхности планеты. Фото: NASA/AFP via Getty Images
Китайская АМС «Тяньвэнь-1» также должна выйти на орбиту Марса на этой неделе. Она будет изучать планету в течение нескольких месяцев, прежде чем отделить спускаемый аппарат, который доставит на планету 250-килограммовый робот-марсоход. Если это сработает, Китай станет лишь второй, после США страной в мире, которая успешно посадит автоматический планетоход на Марс.
“Китай уже благополучно высадил луноходы на Луну, но это будет гораздо большим достижением и действительно покажет, на что способны их космические ученые сегодня”, — сказал Швенцер.
Важно отметить, что эти три зонда являются частью целого ряда миссий, которые в ближайшие годы должны изменить наши знания о планете, доставив на Землю образцы марсианских пород и почвы для изучения. Эта задача будет начата Perseverance, который должен точно определить перспективные геологические участки, извлечь образцы почвы и оставить тайники из них в выбранных местах. Будущие миссии, включающие европейскую и американскую, затем извлекут эти образцы и доставят их на Землю.
“Когда мы это сделаем, мы, надеюсь, получим ответы на простой вопрос: есть ли или была ли жизнь на Марсе”, — добавил Швенцер.
— Это очень важный вопрос, потому что если жизнь действительно развивалась на Марсе, независимо от жизни на Земле, это означает, что жизнь развивалась дважды, отдельно, в одной и той же Солнечной системе и, вероятно, будет распространена в космосе.”
