Журнал Наука и Техника (НиТ) - «Наука и Техника» [журнал для перспективной молодежи], 2007 № 04 (11)

Через три года американцы решили запустить на орбиту Марса аппарат Mars Observer для подробного картографирования поверхности и поиска воды. Его создали на базе коммерческого спутника связи. Пуск состоялся 25 сентября 1992 года. Через год связь с ним была потеряна.

Полоса неудач в исследовании Марса закончилась в 1996 году запуском американского аппарата Mars Global Surveyor. В 1999 году он вышел на низковысотную полярную орбиту и буквально завалил ученых высококачественными снимками поверхности. Лазерный высотомер, установленный на борту Global Surveyor, позволил построить первую марсианскую карту высот.

Особенно ценным результатом работы Global Surveyor считается исследование погодных условий. Благодаря наличию камеры с широкоугольным объективом ученые получили возможность строить ежедневную карту погоды на планете. Оказалось, что небольшие пылевые бури возникают в одном и том же месте, каждый сезон. Кроме этого, на поверхности Марса были обнаружены смерчи.

Карта высот Марса

Станция «Фобос»у поверхности Фобоса

Фотографии с большим разрешением подтвердили наличие водной эрозии. В апреле 2001 года Global Surveyor заснял область Сидония и «загадочное лицо». На высококачественных снимках отсутствовали какие-либо признаки лица. «Сфинкс» оказался обычной горой, с разрушенной сильными ветрами вершиной. Эти снимки серьезно поколебали позиции сторонников марсианской суперцивилизации.

Global Surveyor дал подробные снимки Фобоса и карту распределения температур на его поверхности. Ученые определили, что Фобос покрыт метровым слоем пыли, которая получалась в результате соударения спутника с мелкими метеоритами.

В ноябре 1996 года Россия попыталась отправить к Марсу последний советский аппарат «Марс-96», но ракета «Протон» потерпела аварию, и восьмой «Марс» поставил точку в исследовании планеты советско-российскими аппаратами в XX веке.

Подробный снимок «лица» на Марсе сделанный аппаратом Global Surveyor

За три года до этого печального события в NASA начали планировать одну из самых важных миссий на Марс прошлого века. Они захотели доставить на планету небольшой робот-вездеход. Программа получила название Mars Pathfinder.

Разработанный учеными марсоход был очень похож на игрушечную машинку, только стоила она 25 млн. долларов и весила около 15 кг. Марсоход назвали Sojourner, в честь чернокожего борца за гражданские права времен Гражданской войны в США.

В маршевом положении марсоход имел высоту 0,65 м и ширину 0,48 м. Сверху к его корпусу прикреплялась солнечная батарея площадью 0,25 м 2. Для передвижения по поверхности планеты использовалось полноприводное шестиколесное шасси, позволяющее ему преодолевать препятствия высотой до 0,2 м.

Связь вездехода с Землей осуществлялась через стационарный посадочный модуль — Lander. На борту вездехода находился только маломощный приемо-передатчик, с дальностью действия несколько десятков метров. Это накладывало серьезные ограничения на дальность поездок робота.

Во время путешествий по Марсу максимальная скорость передвижения Sojourner-a не превышала 1 см/сек. Эта, на первый взгляд, низкая скорость была обусловлена большой длительностью прохождения радиосигнала с Земли — около 14 минут. Чтобы за это время вездеход не потерпел аварию, его наделили искусственным интеллектом, способным самостоятельно принимать решения на объезд препятствий. Интеллект робота обеспечивался специальным программным обеспечением, которое работало в бортовом компьютере на базе процессора Intel 8QC85 (быстродействие 100000 операций в секунду). Объем оперативной памяти робота составлял всего 500 Кб. Решения вырабатывались на основе информации от двух черно-белых телекамер и лазерного дальномера.

Для исследования химического состава почвы вездеход нес ренгеновский спектрометр и мог фотографировать поверхность Марса цветной панорамной камерой.

Для посадки «Пазфайндера» на планету специалисты NASA применили новый оригинальный способ. Аппарат входил в атмосферу Марса и тормозился за счет тепловых экранов.

Затем выпускался тормозной парашют диаметром 11 метров. В это время на посадочной ступени начинали надуваться прорезиненные мешки, диаметром около 1 м, которые должны были стать амортизатором падения. За 8 секунд до касания поверхности парашют отстреливался и, окруженный надутыми мешками, Lander свободно падал на грунт. После нескольких «прыжков» Lander останавливался, мешки сдувались, и посадочный модуль раскрывался в рабочее положение.

Запуск Mars Pathfinder при помощи ракеты-носителя Delta-11 состоялся 4 декабря 1996 года. После семи месяцев полета и четырех коррекций траектории аппарат вышел на марсианскую орбиту. Глубокой марсианской ночью

4 июля 1997 года спускаемый аппарат вошел в атмосферу и начал отрабатывать программу посадки. Через полчаса надувные мешки, на скорости 14 м/с, ударились о каменистую марсианскую почву. После 15 «подпрыгиваний» Lander остановился в точке с координатами 19,13° с.ш. и 33,22° з.д.

Развертывание базового модуля прошло успешно, и вездеход приступил к выполнению программы исследований.

От момента посадки до своего последнего сеанса связи в сентябре 1997 года Pathfinder передал на Землю более 2 Гб информации, включая более чем 16500 фотографий камерами Lander-a и 550 панорам с вездехода. Sojourner проехал по поверхности Марса около 100 м и провел 15 химических анализов скал и почвы. Были получены новые данные о погоде и ветрах на Марсе. Эти данные окончательно убедили ученых в том, что Марс был в свое время теплой и влажной планетой, очень похожей на нашу Землю.

11 декабря 1998 года NASA запустило на Марс первый в истории межпланетный погодный аппарат Mars Climate Orbiter. Он должен был передавать на Землю сводки марсианской погоды и служить в качестве ретранслятора для посадочного модуля Polar Lander, который должен был сесть в районе Южного полюса Марса.

23 сентября 1999 года связь с Climate Orbiter прервалась. Специалисты решили, что во время коррекции орбиты он вошел в атмосферу Марса и сгорел. Чрезвычайно интересная экспедиция Polar Lander, начатая 3 января 1999 года, также прервалась по неизвестной причине.

Исследования Марса в новом тысячелетии начались с запуска в сторону Красной планеты американской межпланетной станции Mars Odyssey.

Задачей аппарата стало создание карты распределений температур, минералов и химических элементов.

Марсоход Sojournerв транспортировочном положении

Снимок поверхности Марса переданный Sojourner

Odyssey был запущен 7 Апреля 2001 года ракетой Delta II с мыса Канаверал. Аппарат достиг Марса» октябре. Используя атмосферу Марса для торможения, он вышел на низковысотную круговую орбиту и работает там до настоящего времени.