НАСА готовится к ‘7 минутам ужаса’ в роли марсохода и ракетного крана возле Марса

НАСА готовится к '7 минутам ужаса' в роли марсохода и ракетного крана возле Марса

Самая амбициозная и трудная на сегодняшний день миссия НАСА марсохода близится к завершению своего межпланетного путешествия, но это только начало волнений. Во вторник (16 февраля) инженеры Лаборатории реактивного движения (JPL) НАСА подтвердили, что у Perseverance все в порядке и они готовы совершить попытку приземления примерно в 12:55. PST (15:55 EST) в четверг (18 февраля).

Пятый марсоход НАСА, Perseverance, попробует испытанный и верный, но устрашающий метод приземления, чтобы безопасно достичь поверхности Мартена. В процессе, называемом входом, спуском и посадкой (EDL), марсоход прорвется через атмосферу Марса со скоростью 12500 миль в час (20 000 км / ч) и замедлится до чуть менее 2 миль в час (3 км / ч) примерно за семь минут — процесс, получивший прозвище « семь минут ужаса ».

На этой иллюстрации показаны события, которые происходят в последние минуты почти семимесячного путешествия марсохода НАСА Perseverance на Марс. Сотни критических событий должны выполняться безупречно и точно в срок, чтобы марсоход благополучно приземлился на Марсе 18 февраля 2021 г. (Источник: NASA / JPL-Caltech)

От межпланетного космического корабля до марсохода за семь минут

За последние семь месяцев «Персеверанс» на межпланетном космическом корабле проехал 300 миллиардов миль (480 миллионов километров). Когда 18 февраля он достигнет своего конечного пункта назначения — Марса, космическому кораблю придется сбросить несколько слоев, чтобы подготовиться к приземлению на поверхность Марса. Возможно, самая сложная часть семи минут ужаса заключается в том, что Perseverance будет выполнять все аспекты автономно — инженеры на Земле не смогут вмешаться из-за задержки связи, вызванной расстоянием между Землей и Марсом.

На этой иллюстрации изображены пять основных компонентов космического корабля Mars 2020. Сверху вниз: этап круиза, кожух, этап спуска, марсоход Perseverance и тепловой экран. Различные компоненты выполняют критически важные роли во время круиза корабля на Марс и его впечатляющего входа, спуска и посадки. (Источник: НАСА / Лаборатория реактивного движения-Калифорнийский технологический институт)

На первом этапе приземления, известном как вход, «Персеверанс» врезается в относительно тонкую марсианскую атмосферу на невероятной скорости 12 500 миль в час (20 000 км / ч). Примерно в 12:38. PST (15:38 EST), за 10 минут до входа в атмосферу Марса, этап круиза, который надежно продвигал Perseverance в его путешествии с Земли с помощью солнечной энергии, отделится. Это инициирует официальный переход от космического корабля к марсоходу.

Для защиты марсохода и его критически важного оборудования Perseverance размещен внутри защитного покрытия, называемого аэрозольной оболочкой, и снабжен прочным теплозащитным экраном. Небольшие двигатели в верхней части аэродинамической оболочки помогают переориентировать и обеспечивают правильное направление теплового экрана при входе в атмосферу. Аэрооболочка и теплозащитный экран будут поглощать и отклонять основную часть тепловой энергии, достигающей около 2370 градусов по Фаренгейту (около 1300 градусов по Цельсию), вызванной трением при входе в атмосферу Марса с такой высокой скоростью.

Пройдя через пиковый нагрев и замедление, Perseverance будет использовать новую технологию под названием Range Trigger для определения своего точного местоположения и расстояния до поверхности. Космический корабль будет использовать эту технологию для автономного определения оптимального времени развертывания своего сверхзвукового парашюта — самого большого из когда-либо отправленных на Марс — и отделения его теплового экрана. Ожидается, что это произойдет в 12:52. PST (15:52 EST). После того, как тепловой экран отделит ступень спуска с двигателем — и сам марсоход Perseverance — будет подвергаться воздействию марсианской среды.

На этой иллюстрации марсоход НАСА Perseverance впервые видит поверхность Марса внизу после того, как сбросил тепловой экран чуть менее чем через шесть минут после входа в атмосферу Марса. (Источник: НАСА / Лаборатория реактивного движения-Калифорнийский технологический институт)

Хотя аналогичный метод спуска использовался в прошлом при посадке марсохода НАСА Curiosity в 2012 году, способ ведения дел Perseverance претерпел серьезные изменения.

Как только тепловой экран будет рассредоточен, Perseverance будет использовать радар и камеры для использования новой технологии посадки, называемой Terrain-Relative Navigation. По сути, Perseverance будет постоянно делать снимки, чтобы составить карту поверхности Марса по мере его спуска, чтобы определить его точное местоположение. Космический корабль будет активно определять и нацеливаться на наилучшую возможную безопасную посадочную площадку, которая может быть автономно изменена на расстоянии до 2000 футов (600 метров). Затем аэрозольный снаряд и парашют сбрасываются, и пора засветиться механическому спускаемому модулю.

Использование ракет для посадки, а не для запуска

Всего через две минуты после снятия теплового экрана, в 12:54. По тихоокеанскому стандартному времени (15:54 по восточному стандартному времени) и всего на высоте 1,3 мили (2,1 километра) над поверхностью, механизированная спускаемая ступень запустит восемь дроссельных ретрансляторов, чтобы еще больше замедлить спуск космического корабля и направить его к выбранной цели посадки. Во время фазы механического спуска космический корабль замедлится с примерно 190 миль / ч (306 км / ч) до 1,7 миль / ч (2,7 км / ч).

Иллюстрация благополучного приземления марсохода НАСА Perseverance на Марс. (Источник: НАСА? Лаборатория реактивного движения, Калифорнийский технологический институт)

Как только космический корабль определит, что он находится на расстоянии 65 футов (20 метров) от поверхности, используя систему навигации по местности, ступень механического спуска инициирует маневр небесного крана. На этом этапе марсоход Perseverance будет аккуратно опущен на поверхность Марса с помощью системы нейлоновых шнуров.

В 12:55 PST (15:55 EST) миссия NASA Mars 2020 стоимостью 2,4 миллиарда долларов официально приземлится на поверхности Марса в кратере Джезеро. После безопасного спуска небесный кран повредит шнуры и улетит при аварийной посадке на безопасном расстоянии от марсохода.

Во время попытки приземления марсианский орбитальный аппарат НАСА будет находиться над головой и постоянно отправлять телеметрию обратно на Землю через сеть дальнего космоса НАСА. Телеметрия укажет инженерам в Лаборатории реактивного движения НАСА, если процедура посадки прошла успешно, и подтвердит приземление в 12:55. PST (15:55 EST).

Марсоход НАСА Mars 2020 Perseverance и вертолет НАСА Ingenuity Mars (показаны на эскизе художника). (Источник: НАСА / Лаборатория реактивного движения-Калифорнийский технологический институт)

Это будет первый раз, когда марсоход НАСА приземлится, так сказать, с открытыми глазами. НАСА надеется, что первые изображения — и звуки — приземления Марса будут доступны для публикации в течение примерно часа после подтвержденного приземления.

Начиная примерно с 11:15 по тихоокеанскому стандартному времени (19:15 по Гринвичу) в четверг, 18 февраля, НАСА будет вести прямую трансляцию попытки приземления «Персеверанс». Агентство будет освещать события на телевидении НАСА и на своем веб-сайте, а также на ряде других платформ, включая YouTube, Twitter, Facebook, LinkedIn, Twitch, Daily Motion, Theta.TV и приложение НАСА. Вы можете полностью просмотреть процесс входа, спуска и посадки на видео ниже, предоставленном Лабораторией реактивного движения НАСА.

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *