Як корабель наполегливості НАСА висадиться на Марсі і полетить на реактивному літаку

NASA знаходиться на межі безпрецедентного прориву: агентство Persevering Mars Rover має сфотографувати надзвичайно небезпечну посадку.

Автомобіль майже дійшов до місця призначення. 18 лютого, після майже семи місяців і 300 мільйонів космічних подорожей, робот повинен спуститися в тонку атмосферу Марса, розгорнути парашут і реактивний пакет, а потім акуратно приземлитися на дно стародавнього озера.

Після створення там він буде шукати родовища корисних копалин із древнього озера, яке може містити ознаки давнього життя мікробів. Зонд був запрограмований для зберігання зразків гірських порід і ґрунту, щоб майбутня місія могла повернути їх на Землю для вивчення вченими.

Але спочатку марсохід повинен успішно здійснити посадку.

“Я не думаю, що я перебільшую, коли кажу, що вхід, спуск і спуск – це найважливіша і найбільш ризикована частина місії”, – сказав Аллен Чен, керівник процесу наполегливості в лабораторії реактивного руху НАСА. Брифінг для преси. “Успіх ніколи не гарантується, і це особливо актуально, коли ми намагаємося збити найбільший, найважчий і найскладніший марсохід коли-небудь до найбільш небезпечного положення, яке ми коли-небудь намагалися здійснити”.

Серія точних робототехнічних маневрів повинна пройти абсолютно правильно, щоб безпечно доставити наполегливість до місця призначення. Тут немає місця для помилок.

Ось чому аерокосмічні інженери мають спеціальне прізвисько для цього етапу місії на Марс: Сім хвилин терору.

Заради наполегливості цей процес був би дуже лякаючим через місце посадки. Кратер Jiezero на Марсі – це сухе озеро, багате відкритими шарами стародавніх порід, яке може містити залишки минулого життя мікробів. Круті схили проходять посередині місця висадки, поряд з піщаними дюнами та скелями.

“Кратер Джизеро – чудове місце, чудове місце для науки”, – сказав Чень. “Але коли я дивлюся на це з точки зору посадки, я бачу небезпеку”.

Однак, якщо Наполегливість прибуде благополучно, вона надішле перші відеозаписи з посадкою на іншу планету. Камери та мікрофони ровера з високою роздільною здатністю повинні записати все, і NASA заявило, що надасть кадри доступними пізніше.

“Ми справді з нетерпінням чекаємо на те, щоб приїхати всі,” сказав Чен.

Парашут і реактивний пакет уповільнюють спуск наполегливості

Анімація NASA показує, як має виглядати приземлення наполегливості, якщо все піде добре:

Ілюстрація нижче ілюструє кожен крок цього процесу.

“Насправді у нас є сім хвилин, щоб пройти від вершини атмосфери до поверхні Марса, пройти від 13000 миль на годину до нуля в ідеальній послідовності, ідеальних танцях і ідеальних термінах”. Адам СтельцнерГоловний інженер місії наполегливості, сказав В. Відео NASA-JPL 2012 року Про марсохід Curiosity (все ще потужний на Марсі). “Комп’ютер повинен робити все самостійно, без допомоги Землі. Якщо нічого не працює належним чином, гра закінчена”.

Першим кроком у процесі приземлення настійливості є те, що космічний корабель, який пройшов його 300 мільйонів миль, скинув свою корисну навантаження: капсула у формі зверху з марсоходом всередині. Ця вхідна капсула піддасться гравітаційному потягу Марса і спуститься до планети, захищаючи стійкість тепловим екраном.

Капсула буде проорювати атмосферу Марса зі швидкістю більше 12000 миль на годину, і її щит повинен відхиляти сильно нагрітий матеріал на цій надзвичайній швидкості. Температура зовні теплового екрану сягне 2370 градусів за Фаренгейтом. Це виділить марсове небо, як яскравий метеор.

Атмосфера Марса приблизно на 1% товща, ніж наша атмосфера на Землі, але вона все одно повинна уповільнити капсулу.

Капсула повинна використовувати свої гвинти, щоб зорієнтуватися до цілі посадки, оскільки повітряні кишені різної щільності можуть нахилити їх з курсу.

Як тільки швидкість звуку сповільниться до подвоєної швидкості звуку, завзятість рознесе парашут шириною 70 футів. Потім капсула позбавляється свого теплового екрану, звільняючи шлях радіолокаційній системі марсохода для сканування землі під нею. Навігаційна система, подібна до автопілота, повинна почати переналаштовувати шлях транспортного засобу до місця посадки.

Система, яка називається Terrain Relative Navigation, порівнює те, що бачать камери марсохода, з картою на поверхні Марса, побудованою на основі супутникових знімків. Ви повинні розпізнати та уникати скель, піщаних дюн та скельних полів, які крапляють кратер Єзеро.

Надзвуковий парашут для завзятості міг лише уповільнити свій спуск до приблизно 150 миль / год – настільки ж швидко, наскільки стрибучий парашут спустився на землю без парашута. Тому інженери NASA також оснастили марсохід реактивним ранцем.

За одну милю над поверхнею Марса реактивний ранець запалить свої двигуни, а марсохід буде встановлений на його нижній стороні.

Jetpack від’єднається від решти частин вхідної капсули і наполегливо летить у безпечне місце, яке визначається відносною рухливістю місцевості. До того часу, коли ровер досягне місця посадки, його швидкість повинна була сповільнитися до приблизно 1,5 милі на годину.

Дуже повільно реактивний рюкзак послабить 25-футові нейлонові мотузки, що знизить вашу стійкість, доки колеса не торкнуться землі.

Через кілька хвилин контролери місій повинні отримати вказівку на те, що ровер приземлився.

Тоді, припускаючи, що все пройшло добре, ровер витратив кілька місяців на перевірку та калібрування свого наукового обладнання. Тоді ви будете Запуск вертольота з її шлунка Його камери перетворюються на безпілотник, коли він здійснює свій перший контрольований політ на іншу планету.

Потім це судно продовжить свою основну місію: пошук древніх порід, які могли б містити натяки на життя чужорідних мікробів.