Посадковий модуль місії NASA Mars 2020, який покинув Землю 30 липня 2020 року, успішно сів на поверхню Марса у ніч на 19 лютого 2021 року. Він доставив марсохід Perseverance («Наполегливість») і вертоліт Ingenuity («Винахідливість»). За понад 6 місяців польоту Perseverance подолав близько 470 мільйонів кілометрів на шляху до Марса.

Рис 1Поверхня Марса.

Завдання у Perseverance і Ingenuity вкрай амбітні: спробувати знайти на Марсі сліди життя, зробити перший політ в марсіанському небі і зібрати ґрунт для відправки його на Землю. Апарат здійснив посадку в дуже зручному для «біологічного слідопита» місці: кратері Езеро. Судячи з рельєфу, тут колись було озеро, в яке впадала річка.

Це вже дев’ята посадка апаратів NASA на Марс. Один із марсоходів — "Curiosity", місце посадки якого назвали на честь письменника Рея Бредбері, все ще активний. З моменту посадки у 2012 році він вже подолав 23 кілометри по поверхні планети. Однак, він виконував в основному геологічні задачі.

Рис 2Схема польоту марсоходу Rerseverance [1]

Ім’я Perseverance ( «Наполегливість») марсоходу обрали американські школярі ще у 2019 році, коли NASA оголосила свій традиційний конкурс на найкращу назву для апарату. Переможцем конкурсу став Олександр Матер з Вірджинії. У своєму есе він зазначив, що у людей вже є цікавість, інтуїція, дух та можливість (так називались минулі марсоходи США), але не вистачає наполегливості : «Якщо марсоходи повинні відображати наші якості як раси, ми пропустили найголовніше. Наполегливість. Ми як люди еволюціонували як істоти, які могли навчитися пристосовуватися до будь-якої ситуації» [2].

Марсохід Perseverance шукатиме ознаки існування в минулому Марса мікробіологічних форм життя. Зокрема, він збере зразки ґрунту, а також вивчатиме клімат і погоду на планеті. Perseverance буде бурити невеликі свердловини, витягувати з них тонкі кам'яні стрижні (керни) і упаковувати їх у спеціальні ємності для цього він оснащений 2,1-метровою роботизованою рукою, що здатна виконувати різноманітні операції.

Рис 3Марсохід «Персеверанс» (комп'ютерне моделювання) [2]

Однак Марс – не Місяць. Його тяжіння всього в 2,7 рази слабкіше земного. Стартувати з планети без величезної ракети-носія, а потім ще й довезти зразки ґрунту до Землі – завдання не з легких. Для її вирішення американським і європейським космічними агентствами заплановані наступні місії. Місія, яка забере зразки з Марса, стартує в 2026 році. Вона називається Sample Retrieval Lander, тобто «Посадковий апарат для повернення зразків».

Для живлення марсоходу використовується радіоізотопний термоелектричний генератор (РІТЕГ), у якому тепло від поступового розпаду 4,8 кг плутонію перетворюється в електроенергію [2]. Марсохід також має два літій-іонні акумулятори, які необхідні для задоволення пікових потреб в енергії, коли для роботи інструментів вимагатиметься більше енергії, ніж генерує РІТЕГ. Передбачається, що РІТЕГ працюватиме 14 років [2].

Як уже згадувалось, вперше у небо Марсу підніметься земний безпілотник – 1,8-кілограмовий міні-гелікоптер Ingenuity ("Винахідливість"). Завдання цього дрона: навчитися літати в атмосфері планети. До нього єдиними літальними апаратами, які підкорювати позаземні атмосфери, були аеростати над Венерою.

Рис 4Міні-гелікоптер Ingenuity [3]

Між іншим, літати над Марсом буде зовсім не просто. Густина атмосфери біля самої поверхні там приблизно у 160 разів менша, ніж у Землі. Тому міні-гелікоптер Ingenuity має дуже великі лопаті гвинтів і велику швидкість їх обертання. За допомогою Ingenuity планують відпрацювати технологію польотів у розріджених атмосферах [3].Наразі почалось заряджання батарей безпілотника. Поки Ingenuity отримує живлення від марсохода, але як тільки Perseverance скине безпілотник, той буде заряджатися повністю самостійно за допомогою власних сонячних панелей. Коли заряд досягне приблизно 30% від запланованої ємності, дані будуть відправлені назад на Землю, щоб вирішити, як продовжувати роботу [4].

Джерела

1. https://www.pravda.com.ua/rus/news/2021/02/13/7283315/.

2. https://uk.wikipedia.org/wiki/ Персеверанс_(марсохід).

3. https://uk.wikipedia.org/wiki/Ingenuity#/media/Anatomy_of_the_Mars_ Helicopter.png

4. https://www.nasa.gov/feature/jpl/nasa-s-mars-helicopter-reports-in.

Підготував доцент фізики та методики її викладання О.В.Волчанський