- Mis on minimaalne teave maksimaalse hinnaga?
- Need on kosmosejaamade stardid Marsile.
18. novembril 2013 lasti Canaverali neemelt välja kanderakett Atlas-V koos automaatse planeetidevahelise jaamaga MAVEN, mis on mõeldud Marsi atmosfääri uurimiseks.
Kõik SLC-4 stardiplatvormi süsteemid töötasid suurepäraselt-kohaliku aja järgi kell 13:18 värises kosmodroomi ümbrus RD-180 võimsast müristamisest (Atlas-V stardi mõlemas etapis kasutatakse Venemaal toodetud mootoreid) sõiduk). 300-tonnine tulekahjuhingamismeeskond lahkus stardiplatvormist ja järsult kiirust suurendades tormas tähtedega kohtuma. 27 minuti jooksul pärast võrdlusmadala orbiidile sisenemist käivitati ülemise astme "Centaur" mootorid: MAVEN saavutas teise kosmose kiiruse ja sisenes Marsile väljumise trajektoorile.
Esimene parandusmanööver on kavas 3. detsembril. 10 kuu pärast, 22. septembril 2014, peaks jaam, olles lennanud 300 miljonit kilomeetrit jäises pimeduses, sisenema Marsi orbiidile. Algab teaduslik missioon, mille kestus on hinnanguliselt 1 Maa aasta.
Programmi MAVEN raames käivitamisest sai 2013. aastal üks peamisi intriige kosmoselennu valdkonnas - USA valitsusasutuste töö täielik või osaline peatamine alates 1. oktoobrist 2013 seadis plaanitud ekspeditsiooni Punasele planeedile ohtu, hoolimata raketi ja kosmosesüsteemi kõigi tehnosüsteemide täielik valmisolek ning ka hea "ajaaken" Marsile stardiks. Oli tõeline oht kõigi kavandatud kuupäevade katkestamiseks ja MAVENi turuletoomise edasilükkamiseks 2016. aastasse.
Ja seda hoolimata asjaolust, et kosmoseaparaat ise oli juba augustist Canaverali neemel, intensiivne ettevalmistus lennuks ja kosmoselaua montaažikojas ootas valmis kanderakett Atlas-V!
Absurdse olukorra päästsid NASA juristid, kes leidsid seadustes lünga, mille kohaselt planeetidevahelise sondi käivitamine vastab kriteeriumidele, mis välistavad MAVENi sunnitud eelarvekärbete nimekirjast. Colorado ülikooli töötajate ja Berkeley ülikooli kosmoseuuringute labori viieaastane töö ei olnud asjata - planeetidevaheline jaam väärt 671 miljonit dollarit (sondi enda loomine maksis 485 miljonit dollarit, veel 187 miljonit) kulutati stardieelseks ettevalmistamiseks ja kanderaketi Atlas-V ostmiseks) saadeti ohutult sihtmärgile.
MAVENist sai 45. missioon Marsile ja kümnes NASA orbitaalluure missioon Punase planeedi läheduses. Sondi nimi on Marsi atmosfääri ja lenduva evolutsiooniN keeruline lühend, mis peegeldab täielikult eelseisva ekspeditsiooni ülesandeid. MAVEN on mõeldud Marsi atmosfääri uurimiseks - õhuke gaasiline kest, mille rõhk pinnalähedases kihis moodustab vaid 0,6% Maa atmosfäärist ja gaasikoostis on inimese hingamiseks täiesti sobimatu (Marsi atmosfäär on peaaegu täielikult - 95% - süsinikdioksiid).
Viikingiaparaadi hetktõmmis, 1976
Kuid isegi see õhuke õhkkond kaob jätkuvalt - Marsi väike gravitatsioon ei suuda gaasikesta planeedi ümber hoida. Igal aastal "puhub" kosmiline tuul oma ülemised kihid kosmosesse, hukates Marsi muutuma külmutatud kiviplokiks, sarnaselt Kuule või Merkuurile.
Aga millal see peaks juhtuma? Ja milline oli Mars kauges minevikus, kui selle gaasikarp polnud veel nii tugevalt tühjenenud? Milline on Marsi atmosfääri kadumise määr absoluutarvudes?
Selle peaks välja mõtlema kosmoselaev MAVEN: liikudes ümber Marsi elliptilisel orbiidil, mille ümbermõõt on 150 km ja mille keskpunkt on 6200 km, peaks see määrama ülemiste kihtide hetkeseisu ja nende koosmõju päikesetuulega. Tehke kindlaks atmosfääri kadumise täpne määr ja seda protsessi mõjutavad tegurid. Määrake atmosfääri stabiilsete isotoopide suhe, mis peaks "valgustama" Marsi kliima ajaloole. Kaudselt saab see vastata küsimusele: kas varem olid tingimused, mis võimaldasid Marsi pinnal vedelat vett?
Ainus, mis NASA spetsialiste kurvastas, on see, et uut orbitaalsondi ei saa oma äärmiselt pikliku orbiidi tõttu kasutada roverite signaalide kordajana.
MAVEN läbib tsentrifuugkatse
Sondi pardal on 8 kaasaegset instrumenti:
- komplekt osakeste ja väljade uurimiseks (kolm "päikesetuule" osakeste analüsaatorit, Langmuiri lainete (plasma võnkumiste) andur ja paar induktsioonmagnetomeetrit);
- ultraviolett -spektromeeter, mis võimaldab eemalt määrata kauge planeedi atmosfääri ja ionosfääri parameetreid;
- neutraalne ja ioonne massispektromeeter Marsi atmosfääri isotoopkoostise uurimiseks.
Muljetavaldavad teadusseadmed ja elutoetussüsteemid, sealhulgas hoiakute juhtimissüsteem, pardaarvuti, päikesepaneelid ja Maaga suhtlemiseks vajalikud seadmed, mis võimaldavad andmevahetust kiirusega kuni 10 Mbit / s - kõik sobivad korpuse mõõtmetega 2, 3 x 2, 3 x 2 m (sondi laius avatud päikesepaneelidega - 11 m). Seadmete, süsteemide ja teadusseadmete mass on 809 kg.
Kas Marss oli kauges minevikus sarnane Maaga? MAVEN selgitab seda küsimust kindlasti. Peaasi on ohutult sihtkohta jõuda. Ja nagu praktika näitab, on see väga raske …
Marsile lendude kroonika
Marss on enimkülastatud ja enim uuritud taevakeha, ületades nende kriteeriumide järgi isegi meie lähedal asuvat kuud. Teadlasi köidab palju: suhteliselt lühike lennuaeg (isegi olemasolevate tehnoloogiatega - vähem kui aasta). Sobivad pinnatingimused: puuduvad äärmuslikud rõhud ja temperatuurid, vastuvõetav taustkiirgus, valgustus ja gravitatsioon. Kõigist planeetidest on Mars kõige sobivam maavälise elu otsimiseks (isegi kauges minevikus) ja tulevikus sobib see mehitatud ekspeditsiooni maandumiseks selle pinnale.
Tee Punasele planeedile on aga täis õnnetusi ja kosmoselaevade prahti: 45 käivitatud ekspeditsioonist jõudis veidi üle poole Punasele planeedile. Ja ainult vähesed suutsid kavandatud programmi täielikult täita.
Kosmos ei andesta kiirustamist ja vähimaid vigu. Paljud "Marsi uurijad" ebaõnnestusid alguses oma missiooniga. See viitab peamiselt 60ndate kosmosevõistlusele, kui partei ja valitsuse korraldusel nõuti aparaadi käivitamist ja kosmoses prioriteedi saavutamist iga hinna eest. Selle tagajärjel surid jaamad "Mars 1960A", "1960B", "Mariner-8" Maa atmosfääris kanderakettidega juhtunud õnnetuste tõttu.
Veel rohkem jaamu suutsid pääseda võrdlusorbiidile, kuid ei suutnud jõuda väljumistrajektoorini: keegi takerdus LEO-le, nagu Phobos-Grunt, ja naasis hiljem Maale pimestavalt heleda tulekera kujul; keegi ei kiirendanud Marsile lendamiseks vajalikku kiirust ja kadus jäljetult suurtel helotsentrilistel orbiitidel ("Mariner-3"). Kokku suutis 45 käivitatud sondist ainult 31 (sealhulgas MAVEN) jõuda Marsile lendamiseks arvutatud trajektoorini. Meie riigi kiituseks tuleb öelda, et esimene kosmoseaparaat, mis Punasele planeedile kursi seadis, oli Nõukogude sond Mars-1 (käivitati 1. novembril 1962). Kahjuks räägib järgmine lõik temast.
Planeetidevahelise automaatjaama "Mars-1" mudel
Tõeline õudusunenägu algab kuudepikkuse lennu ajal Punalennule. Üks vale käsk - ja seade, kaotanud orientatsiooni, kaotab võime Maaga suhelda, muutudes kasutuks kosmoseprügiks. Sarnane ebameeldivus tekkis ka Mars -1 jaama puhul - lämmastiku leke hoiakute kontrollsüsteemi silindritest: side jaamaga katkes 106 miljoni km kaugusel Maast. Teine seade - "Zond -2" - kannatas päikesepaneelide mittetäieliku avalikustamise tõttu: sellest tulenevad elektrikatkestused põhjustasid pardaseadmete rikke, "Zond -2" suri vaikselt oma loojate ees välja. Ballistiliste arvutuste kohaselt pidi 6. augustil 1965 Marsi läheduses mööduma juhitav sond.
Jaapani sond Nozomi hukkus kosmose avarustes väga raskelt ja kohutavalt. Oma vajaliku võimsusega kanderaketi puudumine muutus ekspeditsiooni saatmiseks kaugele planeedile halvaks märgiks, kuid lootsid kavalad jaapanlased siiski saavutada vajaliku kiiruse keeruliste gravitatsioonimanöövrite abil Maa ja Kuu läheduses. Muidugi ei läinud kõik plaanipäraselt - "Nozomi" läks kursilt kõrvale. Jaapanlastel õnnestus arvutada uus trajektoor ja suunata jaam uuesti Marsile, isegi kui nad olid graafikust 4 aastat maas. Nüüd on peamine asi avakosmoses kaua vastu pidada. Paraku … Võimas päikesepõletus kahjustas sondi hapra täitmist. Marsile lähenemise ajaks külmutas paakides hüdrasiin - pidurdusimpulsi väljastada ei olnud võimalik ja meeleheitel Nozomi möödus 1000 km kõrgusel Punase planeedi pinnast, sisenemata kunagi Marsi -lähedasele orbiidile.
Väga solvavatel asjaoludel kadus Ameerika sond "Mars Observer" (1993) - side sellega katkes vaid mõni päev enne Marsile saabumist. Kõige tõenäolisem põhjus on mootori plahvatus kütuseosade lekke tõttu.
Esimesena ületas raske vahemaa ja edastas lähipildi Punase planeedi kohta Ameerika sond Mariner 4, mis lendas 1965. aasta juulis Marsi lähedusse.
Juba Marsi orbiidil kadus hulk sõidukeid.
27. märtsil 1989 katkes side Nõukogude jaamaga "Phobos-2", mis oli selleks ajaks juba 57 päeva Marsi orbiidil olnud. "Phobos-2" edastas oma töö käigus Maale ainulaadseid teaduslikke tulemusi Phobose termiliste omaduste, Marsi plasmakeskkonna ja selle atmosfääri erosiooni kohta "päikesetuule" mõjul. Paraku ebaõnnestus missiooni peamine ülesanne - minisondide PrOP -F ja DAS maandumine Phobose pinnale.
1999. aastal hukkus kurioossetel asjaoludel Ameerika jaam "Mars Climate Orbiter", olles põlenud esimesel orbiidil Punase planeedi atmosfääris. NASA siseuuring näitas, et spetsialistide töörühmad kasutasid erinevaid mõõtmissüsteeme - meetermõõdustikku ja traditsioonilist anglosaksi (jalad, naelad, tollid). Sellest ajast alates on NASA keelanud Ameerika mõõtühikud - kõik arvutused tehakse eranditult kilogrammides ja meetrites.
Maandumisplatvormi uksed sulguvad volditud Opportunity roveri ümber, 2003
Väga suur häda ootab kõiki, kes julgevad Marsi pinnale maanduda - reeturlik atmosfäär on langevarjujoonte tugevusele lootmiseks liiga nõrk, kuid siiski liiga tihe, et kosmilise kiirusega pinnale läheneda. See võib tunduda ebatavaline, kuid Mars on maandumise poolest üks keerulisemaid taevakehi!
Maandumine toimub mitmes etapis: pidurdusmootorid, aerodünaamiline pidurdamine atmosfääri ülemises osas, aeglustav langevari, taas pidurimootorid, pehme maandumisega mootorid / turvapadjad või ainulaadne „õhuklapp”. Stabiliseerimise probleem on eraldi rida.
Kõige raskem inimese loodud objekt, mida oli võimalik planeedi pinnale toimetada, oli MSL -i rover, rohkem tuntud kui "Curiosity" - 900 kg kaaluv aparaat (kaal Marsi gravitatsiooniväljas - 340 kg). Kuid olgem ausad, lennuspetsialiste ja välisvaatlejaid hämmastas maandumisskeemi keerukus ja planeedi atmosfääris laskumisel tekkinud probleemid.500 tuhat programmikoodi rida, 76 pritsikut kindlas järjestuses, roveri eraldamine platvormist, mis ripub õhus, kui reaktiivmootorid on sisse lülitatud, ja pehme laskumine kõrguselt nailonkaablitele. Fantastiline!
Planeet Mars: pole vett, taimestikku, elavad Ameerika robotid.
Curiosity roveri autoportree
Paljud kangelased suutsid Marsi stardi- ja kiirendusetapil üle elada vibratsiooni ja tohutuid ülekoormusi, pidasid vastu kosmose tugevale külmale, kuid surid salakavalale taevakehale maandudes. Nii kukkus näiteks Nõukogude "Mars-2" alla, saades esimeseks tehisobjektiks Marsi pinnal (1971).
Esimene jaam, mis tegi pehme maandumise Marsi pinnale, oli Nõukogude Mars-3. Paraku läks tekkinud koroonalahenduse tõttu jaam rivist välja 14 sekundit pärast maandumist.
Euroopa sond "Beagle-2" (orbitaalsondi "Mars-Express" maandumismoodul) kadus 2003. aastal jäljetult-seade astus julgelt planeedi karmiinpunasesse atmosfääri, kuid pärast seda ei saanud ta kunagi ühendust Maa …
Mars hoiab oma saladusi turvaliselt.
P. S. Alates 21. novembrist 2013 tegutsevad Punase planeedi pinnal kaks Marsi -rändurit - Opportunity (MER -B) ja Curiosity (MSL). Esimene töötas nendes tingimustes 3586 päeva - 39 korda pikem kui eeldatav periood ja roomas selle aja jooksul üle 38 kilomeetri pinna.
Marsi orbiidil on kolm kosmoselaeva: Mars-Odysseus, Mars Orbital Reconnaissance (MRO) ja Euroopa sond Mars-Express. Odysseus kestis kõige kauem - selle missioon kestab juba kolmeteistkümnendat aastat.
Veteranide abistamiseks kihutab uus vahetus - India sond Mangalyaan (käivitatud 5. novembril 2013), samuti eelmainitud MAVEN. Loodame, et lähitulevikus osaleb ka Venemaa aktiivselt "Marsi regatil" - 2016. ja 2018. aastaks. plaanis on kaks Vene-Prantsuse ühist ekspeditsiooni "Exomars" (koostööleping allkirjastati 14. märtsil 2013). Samal 2018. aastal peaks uuendatud ja täiustatud Phobos-Grunt 2 jaam Marsile minema. Seekord läheb kõik hästi.
HiRISE suure eraldusvõimega kaamera Marsi luureorbiidi (MRO) pardal
MRO jäädvustas võimalused roveri jalajälgedes
Panoraam Greeley Haveni alale. Vaade Cape Yorkile ja Endeavour kraatrile. Panoraami tegi Opportunity rover talvitumise ajal 2012. aastal.
