Нэнси Аткинсон - Непридуманные космические истории

Несмотря на то что идея такой посадки выглядела как сумасшествие, она оказалась настолько удачной, что NASA решило использовать более крупные воздушные амортизаторы в следующем полете аппаратов с марсоходами на борту – двумя одинаковыми роверами, которым дали имена Spirit и Opportunity. Оба планетохода системы Mars Exploration Rover (MER) размером примерно с оснащенную рулем и сиденьем газонокосилку: 1,6 м в длину, массой 185 кг. Spirit совершил успешную посадку вблизи марсианского экватора 4 января 2004 года, а тремя неделями спустя Opportunity шлепнулся в своих газовых подушках на другую сторону планеты. Задачей обоих станций MER был поиск доказательств существования в прошлом на Марсе воды, и обоим марсоходам удалось «сорвать джекпот».

Панорама места посадки аппарата Pathfinder в долине Ареса на Марсе. Ровер Pathfinder’а Sojourner, привалившийся к камню, виден неподалеку. Источник: NASA / лаборатория реактивного движения

В ряду множества находок и открытий, выполненных посредством Opportunity, были обнаружены обнажения древних скал, которые сформировались когда-то в текущей воде, а Spirit нашел необычные кремнеземные образования, похожие на цветную капусту, которые ученые до сих пор исследуют, – есть возможность, что они могут дать ключ к ответу на вопрос о потенциальной древней жизни на Марсе. Невероятно, но сейчас, когда я пишу эти строки, марсоход Opportunity все еще работает, уже преодолел большее расстояние, чем дистанция марафонского забега (42 км), и продолжает изучать Марс в кратере Индевор.

Инженеры испытывают огромные многосекционные подушки-амортизаторы, предназначенные для защиты аппарата Pathfinder в момент его встречи с поверхностью Марса. Размер связки из воздушных подушек достигает 5 м в высоту и 5 метров в диаметре. Источник: NASA / лаборатория реактивного движения

А Spirit пал жертвой потери электропитания во время холодной марсианской зимы в 2010 году после того, как застрял в вязких песках. Оба ровера намного превысили своей проектный срок службы в 90 суток.

Панорамный вид кратера Игл на Марсе, в котором совершил посадку марсоход Opportunity. Можно увидеть посадочный аппарат, покоящийся на сдутых амортизаторах (белый предмет в центре кратера), оставленные марсоходом следы и часть его солнечной батареи (слева внизу). Источник: NASA / лаборатория реактивного движения Калифорнийского технологического института

Так вышло, что у каждого марсохода MER развились свои «черты характера», или, лучше будет сказать, что люди стали приписывать им эти черты. Spirit был проблемным ребенком и вел себя как примадонна, но ему с трудом давались новые открытия. Opportunity был любимым младшим братиком и звездой сцены – удача с открытиями так и шла к нему. Проектировщики Spirit и Opportunity не думали о том, чтобы сделать их милыми, но очаровательные марсоходы захватили воображение как детей, так и суровых ветеранов космонавтики и науки. Джон Каллас, руководитель проекта MER, как-то раз назвал роверы-близнецы «самыми умильными чертовыми штуками вне Земли в Солнечной системе». И пока отважные планетоходы всем смертям назло преодолевали трудности и опасности, они присылали фотооткрытки на Землю каждый день. И земляне полюбили их за это.

Так до сих пор и не решено, как же послать на Марс человека, хотя вроде бы мы уже очень давно собираемся это сделать. Для этого требуются ракеты и космические корабли большего размера, чем имеющиеся сейчас, нужна более совершенная техника для обеспечения жизнедеятельности человека и возможность выращивать еду в полете, и пока мы еще не располагаем средствами, чтобы выполнять посадку очень больших грузов, которые необходимо доставлять для строительства человеческого поселения на Марсе. Но пока – пока мы размышляем над этими проблемами – мы послали на красную планету робота, который является аналогом человека-геолога. Марсоход Curiosity размером с автомобиль вооружен батареей из семнадцати съемочных камер, буром, совком, микроскопом и даже лазером. Инструменты напоминают те, которые используют геологи для изучения камней и минералов на Земле. Помимо этого, новый марсоход похож на человека еще и тем, что умеет взбираться на горы, питаться (фигурально выражаясь), разминать свою (кибернетическую) руку и делать селфи.

Здесь можно увидеть расположение различных камер и инструментов на марсоходе NASA Curiosity. Источник: NASA / лаборатория реактивного движения Калифорнийского технологического института

«Бродячий геолог» заодно является и мобильной химической лабораторией. На ровере размещено ровным счетом десять инструментов, которые должны помочь ему разыскать углерод органического происхождения, способный указать на наличие «исходных кирпичиков жизни» на Марсе, а также «принюхаться» к марсианскому воздуху, чтобы попытаться обнаружить присутствие газов наподобие метана, ведь они тоже могут быть признаком наличия жизни. Кибернетическая рука-манипулятор Curiosity оснащена набором инструментов, которому может позавидовать швейцарский армейский нож: камера с возможностью микроскопического увеличения, спектрометр для определения химического состава образца, бур для проникновения внутрь горных пород и сбора образцов для анализа в бортовых лабораториях под названиями SAM (Sample Analysis at Mars, «Анализ образцов на Марсе») и CheMin (Chemistry and Mineralogy, «Химия и минералогия»). Лазерный комплекс ChemCam может испарять камни на расстоянии до 7 м от планетохода и определять их минеральный состав по спектру света, который испускает камень в момент взрыва под ударом лазерного луча. Список бортовых инструментов завершают метеорологическая станция и регистратор радиации [22].

Со всеми этими камерами и приборами ровер стал глазами и руками международной команды из примерно пятисот ученых на Земле.

Предыдущие марсоходы использовали солнечные батареи, чтобы собирать свет солнца и преобразовывать его в электроэнергию, а на Curiosity установили РИТЭГ такого же типа, как на New Horizons. Полученное в РИТЭГе электричество повторяющимися циклами заряжает литий-ионные аккумуляторы, а отводимое от него тепло передается внутрь корпуса, чтобы согревать электронные компоненты.

Учитывая размер и вес Curiosity, о системе посадки с помощью воздушных надувных амортизаторов, подобной той, которая применялась на предыдущих марсоходах, речи быть не могло. Как заявил инженер NASA Роб Мэнниг, «нельзя бросаться таким большим предметом». Было принято дерзкое решение использовать «небесный кран».