- Hva er minimumsinformasjonen til maksimal kostnad?
- Dette er oppskytningene av romstasjoner til Mars.
18. november 2013 ble et Atlas-V lanseringsbil lansert fra Cape Canaveral med en automatisk interplanetarisk stasjon MAVEN, designet for å studere atmosfæren på Mars.
Alle systemene på SLC-4-oppskytingsplaten fungerte perfekt-kl. 13:18 lokal tid grøsser kosmosomens nærhet av det kraftige brølet til RD-180 (russiskproduserte motorer brukes i begge stadier av Atlas-V-lanseringen kjøretøy). Et 300 tonn brannpustende team brøt løs fra skytespillet, og økte hastigheten kraftig og stormet opp for å møte stjernene. I løpet av 27 minutter etter at vi kom inn i referansebanen for lav jord, ble motorene i det øvre stadiet "Centaur" lansert: MAVEN fikk den andre romfarten og gikk inn i avgangsbanen til Mars.
Den første korrigerende manøveren er planlagt til 3. desember. Om 10 måneder, 22. september 2014, skulle stasjonen, som hadde fløyet 300 millioner kilometer i den isete sorten, gå inn i bane på Mars. Et vitenskapelig oppdrag med en estimert varighet på 1 jordår vil begynne.
Lanseringen under MAVEN -programmet ble en av hovedintrigene innen romfartsoppskytninger i 2013 - fullstendig eller delvis suspensjon av arbeidet til amerikanske offentlige etater fra 1. oktober 2013 satte den planlagte ekspedisjonen til den røde planeten i fare, til tross for full klarhet for alle tekniske systemer i rakett- og romsystemet. og også et godt "tidsvindu" for oppskytningen til Mars. Det var en reell trussel om forstyrrelse av alle de planlagte datoene og utsettelse av lanseringen av MAVEN til 2016.
Og dette til tross for at selve romfartøyet allerede hadde vært på Cape Canaveral siden august, som hadde gjennomgått en intensiv forberedelse til flyet, og et ferdiglaget Atlas-V-oppskytningsbil ventet inne i monteringsbutikken til kosmodromen!
Den absurde situasjonen ble reddet av NASA -advokater som fant et smutthull i lovene, ifølge hvilken lanseringen av en interplanetarisk sonde oppfyller kriteriene som utelukker MAVEN fra listen over tvungne budsjettkutt. Det femårige arbeidet til personalet ved University of Colorado og romforskningslaboratoriet ved University of Berkeley var ikke forgjeves - en interplanetarisk stasjon til en verdi av 671 millioner dollar (selve opprettelsen av sonden kostet 485 millioner dollar, ytterligere 187 millioner ble brukt på forberedelse til lansering og kjøp av Atlas-V lanseringskjøretøy) ble trygt sendt til det tiltenkte målet.
MAVEN ble det 45. oppdraget til Mars og det tiende NASA -rekognoseringsoppdraget i NASA i nærheten av den røde planeten. Navnet på sonden er en kompleks forkortelse for Mars Atmosphere og Volatile EvolutioN, som fullt ut gjenspeiler oppgavene til den kommende ekspedisjonen. MAVEN er designet for å studere atmosfæren på Mars - et tynt gassformig skall, hvis trykk i det nærliggende overflaten er bare 0,6% av jordens atmosfære, og gassammensetningen er helt uegnet for menneskelig pust (Mars -atmosfæren er nesten helt - 95% - karbondioksid).
Et øyeblikksbilde av Viking -apparatet, 1976
Men selv denne spinkle atmosfæren fortsetter å forsvinne kontinuerlig - den lille tyngdekraften til Mars klarer ikke å holde gassskallet rundt planeten. Hvert år "blåser" den kosmiske vinden de øvre lagene ut i verdensrommet, og dømmer Mars for å forvandle seg til en frossen steinblokk, på samme måte som månen eller kvikksølv.
Men når skal dette skje? Og hvordan var Mars i den fjerne fortiden, da gassskallet ennå ikke var så sterkt utladet? Hva er forsvinningshastigheten til den Mars -atmosfæren i absolutte termer?
Dette er hva MAVEN -romfartøyet bør finne ut av: bevege seg rundt Mars i en elliptisk bane med et perisenter på 150 km og et aposenter på 6200 km, det bør bestemme den nåværende tilstanden til de øvre lagene og arten av deres interaksjon med solvinden. Fastslå den nøyaktige tapet av atmosfæren, samt faktorene som påvirker denne prosessen. Bestem forholdet mellom stabile isotoper i atmosfæren, som skal "kaste lys" over historien til Mars -klimaet. Indirekte vil dette kunne svare på spørsmålet: eksisterte det forhold som tidligere tillot tilstedeværelse av flytende vann på overflaten av Mars?
Det eneste som triste NASA -spesialister er at den nye banesonden, på grunn av sin ekstremt langstrakte bane, ikke kan brukes som en repeater av signaler fra rovere.
MAVEN gjennomgår sentrifugetesting
Det er 8 toppmoderne instrumenter ombord på sonden:
- et sett for å studere partikler og felt (tre analysatorer av partikler fra "solvinden", en sensor for Langmuir -bølger (plasmasvingninger) og et par induksjonsmagnetometre);
- et ultrafiolett spektrometer, som gjør det mulig å ekstern bestemme parametrene for atmosfæren og ionosfæren til en fjern planet;
- nøytralt og ionisk massespektrometer for å studere den isotopiske sammensetningen av Mars -atmosfæren.
Imponerende vitenskapelig utstyr og livsstøttesystemer, inkludert et holdningskontrollsystem, en innebygd datamaskin, solcellepaneler og utstyr for kommunikasjon med jorden, som gir datautveksling med hastigheter på opptil 10 Mbit / s - alt passer i et hus som måler 2, 3 x 2, 3 x 2 m (sondebredde med åpne solcellepaneler - 11 m). Massen av enheter, systemer og vitenskapelig utstyr er 809 kg.
Var Mars lik Jorden i en fjern fortid? MAVEN vil definitivt avklare dette problemet. Det viktigste er å komme trygt til destinasjonen. Og dette, som praksis viser, er veldig vanskelig …
Kronikk av flyreiser til Mars
Mars er det mest besøkte og mest studerte himmellegemet, og overgår selv månen i nærheten av oss av disse kriteriene. Forskere tiltrekkes av mye: den relativt korte flytiden (selv med eksisterende teknologi - mindre enn et år). Egnede overflateforhold: ingen ekstreme trykk og temperaturer, akseptabel bakgrunnsstråling, belysning og tyngdekraft. Av alle planetene er Mars mest egnet for søk etter utenomjordisk liv (selv i en fjern fortid), og i fremtiden er den egnet for å lande en bemannet ekspedisjon på overflaten.
Stien til den røde planeten er imidlertid full av ulykker og rusk fra romfartøy: Av 45 oppskytede ekspedisjoner nådde litt over halvparten den røde planeten. Og bare noen få var i stand til å fullføre det planlagte programmet.
Plassen tilgir ikke hastverk og de minste feilene. Mange av "utforskerne av Mars" mislyktes i oppdraget i starten. Dette refererer hovedsakelig til romløpet på 60 -tallet, da det etter instruksjoner fra partiet og regjeringen var nødvendig for enhver pris å skyte apparatet og oppnå prioritet i verdensrommet. Som et resultat døde stasjonene "Mars 1960A", "1960B", "Mariner-8" i jordens atmosfære på grunn av ulykker med bæreraketter.
Enda flere stasjoner var i stand til å komme i referansebane, men kunne ikke nå avgangsbanen: noen satte seg fast på LEO, som Phobos-Grunt, og kom senere tilbake til jorden i form av en blendende lys ildkule; noen tok ikke den nødvendige hastigheten for et fly til Mars og forsvant sporløst i de enorme heliosentriske banene ("Mariner-3"). Totalt av 45 lanserte sonder var det bare 31 (inkludert MAVEN) som var i stand til å nå den beregnede banen til flyet til Mars. Til ære for landet vårt, det første av romfartøyene som satte kurs mot den røde planeten, var den sovjetiske sonden Mars-1 (lansert 1. november 1962). Dessverre forteller det neste avsnittet om ham.
Modell av den interplanetære automatiske stasjonen "Mars-1"
Det virkelige marerittet begynner under den måneder lange flyturen til Red Flight. En feil kommando - og enheten, etter å ha mistet orientering, mister evnen til å kommunisere med jorden og blir til ubrukelig romrester. En lignende plage skjedde med Mars -1 -stasjonen - en nitrogenlekkasje fra sylindrene i holdningskontrollsystemet: kommunikasjonen med stasjonen gikk tapt i en avstand på 106 millioner km fra jorden. En annen enhet - "Zond -2" - led av ufullstendig avsløring av solcellepaneler: de resulterende strømbruddene forårsaket feil på utstyret ombord, "Zond -2" døde stille ut foran skaperne. I følge ballistiske beregninger, den 6. august 1965, skulle en ledet sonde passere i nærheten av Mars.
Den japanske sonden Nozomi omkom veldig hardt og fryktelig i verdensrommet. Mangelen på egen lanseringskjøretøy med nødvendig kraft ble et dårlig tegn når de sendte en ekspedisjon til en fjern planet, men den listige japaneren håpet likevel å få den nødvendige hastigheten gjennom komplekse gravitasjonsmanøvrer i nærheten av jorden og månen. Alt gikk selvfølgelig ikke etter planen - "Nozomi" gikk av kurs. Japanerne klarte å beregne en ny bane og igjen lede stasjonen til Mars, selv om de var 4 år etter planen. Nå er det viktigste å holde ut i verdensrommet lenge. Akk … En kraftig solfakkel skadet den skjøre fyllingen av sonden. Da han nærmet seg Mars, frøs hydrazin i tankene - det var ikke mulig å utstede en bremseimpuls, og Nozomi gikk fortvilet 1000 km over overflaten på den røde planeten, uten å noen gang ha kommet inn i en bane nær Mars.
Under svært støtende omstendigheter gikk den amerikanske sonden "Mars Observer" (1993) tapt - kommunikasjonen med den ble avbrutt bare noen få dager før den ankom Mars. Den mest sannsynlige årsaken er en motoreksplosjon på grunn av lekkasje av drivstoffkomponenter.
Den første som overvunnet den vanskelige avstanden og overførte et nærbilde av den røde planeten, var den amerikanske sonden Mariner 4, som fløy i nærheten av Mars i juli 1965.
En rekke kjøretøyer gikk tapt allerede i bane rundt Mars.
27. mars 1989 gikk kommunikasjonen med den sovjetiske stasjonen "Phobos-2" tapt, som på den tiden allerede hadde vært i bane på Mars i 57 dager. Under arbeidet overførte "Phobos-2" unike vitenskapelige resultater til Jorden om de termiske egenskapene til Phobos, plasmamiljøet til Mars og erosjonen av atmosfæren under påvirkning av "solvinden". Akk, hovedoppgaven for oppdraget - landing av minisonder PrOP -F og DAS på overflaten av Phobos - mislyktes.
I 1999, under merkelige omstendigheter, døde den amerikanske stasjonen "Mars Climate Orbiter" etter å ha brent ut på den første bane i atmosfæren på den røde planeten. En intern NASA -undersøkelse viste at arbeidsgruppene av spesialister brukte forskjellige målesystemer - metriske og tradisjonelle angelsaksiske (fot, pund, tommer). Siden den gang har NASA forbudt amerikanske måleenheter - alle beregninger utføres utelukkende i kilogram og meter.
Landingsplattformens dører lukkes rundt den brettede Opportunity -roveren, 2003
Svært store problemer venter alle som tør å lande på overflaten av Mars - den forræderiske atmosfæren er for svak til å stole på styrken til fallskjermlinjer, men fortsatt for tett til å nærme seg overflaten i kosmisk hastighet. Det høres kanskje uvanlig ut, men Mars er et av de mest komplekse himmellegemene når det gjelder landing!
Landingen foregår i flere trinn: bremsemotorer, aerodynamisk bremsing i den øvre atmosfæren, en bremsende fallskjerm, bremsemotorer igjen, myke landingsmotorer / kollisjonsputer eller en unik "luftventil". Problemet med stabilisering er en egen linje.
Det tyngste menneskeskapte objektet som kunne leveres til planetens overflate var MSL -roveren, bedre kjent som "Curiosity" - et apparat som veide 900 kg (vekt i gravitasjonsfeltet til Mars - 340 kg). Men la oss være ærlige, flyspesialistene og observatører utenfor ble forbløffet over kompleksiteten i landingsplanen og problemene som oppstod under nedstigning i planetens atmosfære.500 tusen linjer med programkode, 76 squibs i en bestemt sekvens, separering av roveren fra plattformen som henger i luften med jetmotorene slått på og en myk nedstigning fra en høyde på nylonkabler. Fantastisk!
Planet Mars: intet vann, ingen vegetasjon, bebodd av amerikanske roboter.
Selvportrett av Curiosity-roveren
Mange helter klarte å overleve vibrasjoner og enorme overbelastninger ved oppskytings- og akselerasjonsstadiene til Mars, motstod den sterke kulden i verdensrommet, men døde mens de prøvde å lande på et lumsk himmellegeme. Så for eksempel krasjet den sovjetiske "Mars-2" og ble det første menneskeskapte objektet på overflaten av Mars (1971).
Den første stasjonen som foretok en myk landing på overflaten av Mars var den sovjetiske Mars-3. Akk, på grunn av den oppståtte koronautladningen, gikk stasjonen ut av drift 14 sekunder etter landing.
Den europeiske sonden "Beagle-2" (landingsmodulen til banesonden "Mars-Express") forsvant sporløst i 2003-enheten gikk dristig inn i den purpurrøde atmosfæren på planeten, men etter det kom den aldri i kontakt med Jorden …
Mars holder sine hemmeligheter trygt.
PS Fra og med 21. november 2013 opererer to Mars -rovere på overflaten av den røde planeten - Opportunity (MER -B) og Curiosity (MSL). Den første arbeidet under disse forholdene i 3586 dager - 39 ganger lengre enn den estimerte perioden og kravlet over overflaten på 38 kilometer i løpet av denne tiden.
Det er tre romskip i Mars-bane: Mars-Odysseus, Mars Orbital Reconnaissance (MRO) og den europeiske sonden Mars-Express. Odysseus varte lengst - oppdraget har pågått i det trettende året.
Et nytt skift kjører for å hjelpe veteranene - den indiske sonden Mangalyaan (lansert 5. november 2013), så vel som den nevnte MAVEN. La oss håpe at Russland i nær fremtid også vil ta en aktiv del i "Mars -regattaen" - for 2016 og 2018. to felles russisk-franske ekspedisjoner "Exomars" er planlagt (en samarbeidsavtale ble signert 14. mars 2013). I samme 2018 skulle den oppdaterte og mer avanserte Phobos-Grunt 2-stasjonen gå til Mars. Denne gangen vil alt gå bra.
HiRISE høyoppløselig kamera ombord på Martian Reconnaissance Orbital (MRO)
Mulighet rover fotavtrykk fanget av MRO
Et panorama over Greeley Haven -området. Utsikt over Cape York og Endeavour Crater. Panoramaet ble tatt av Opportunity -roveren under overvintringen i 2012.
