Марс-2020

Эта статья — о миссии на Марс. О марсоходе, используемом в миссии, см. Персеверанс (марсоход).
Марс-2020
англ. Mars 2020
Изображение марсохода «Персеверанс» и вертолёта Ingenuity (визуализация NASA)
Изображение марсохода «Персеверанс» и вертолёта Ingenuity (визуализация NASA)
Заказчик НАСА
Производитель Соединённые Штаты Америки США
Оператор Лаборатория реактивного движения
Задачи марсоход оценит жизнепригодность планеты, займётся поиском доказательств жизни в прошлом и протестирует новые технологии
Стартовая площадка Соединённые Штаты Америки Мыс Канаверал SLC-41[1]
Ракета-носитель «Атлас-5» 541[1]
Запуск 30 июля 2020, 11:50 UTC[2]
NSSDC ID 2020-052A
SCN 45983
Элементы орбиты
Посадка на небесное тело 18 февраля 2021
Целевая аппаратура
Источник питания Радиоизотопный термоэлектрический генератор (RTG)
Логотип миссии
Mars 2020 NASA insignia.svg
mars.nasa.gov/mars2020/
Commons-logo.svg Медиафайлы на Викискладе

«Марс 2020» (англ. Mars 2020 Rover Mission) — миссия НАСА в рамках исследования Марса, включающая марсоход и вертолётный дрон, запуск которой был осуществлён 30 июля 2020 года[2]. Посадка на Марс в районе кратера Езеро произведена 18 февраля 2021 года[3]. Марсоход, названный по итогам конкурса среди школьников «Персеверанс» (англ. Perseverance, «Настойчивость»)[4][5], предназначен для астробиологических исследований древней среды на Марсе, поверхности планеты, геологических процессов и истории, в том числе оценки прошлой обитаемости планеты и поиска доказательств жизни в пределах доступных геологических материалов[6][7], а также сбора образцов марсианского грунта для последующей доставки их на Землю в рамках миссии Mars Sample Return[8].

О «Марс-2020» НАСА сообщило 4 декабря 2012 года на осеннем заседании Американского геофизического союза в Сан-Франциско[9]. Конструкция нового марсохода была основана на конструкции предыдущего марсохода «Кьюриосити»[10]. В январе 2014 года были получены 58 предложений от исследователей и инженеров со всего мира по размещению научных приборов на марсоходе. Количество предложений было вдвое больше, чем в аналогичных конкурсах в недавнем прошлом[11][12]. Предложения были рассмотрены, и 31 июля 2014 года НАСА объявило полезную нагрузку для марсохода. Для миссии было отобрано семь научных приборов[13].

«Марс-2020» является одной из трёх миссий космических аппаратов, отправленных к Марсу в июле 2020 года: другими миссиями стали «Аль-Амаль» Космического агентства ОАЭ и «Тяньвэнь-1» Китайского национального космического управления. Все три миссии прибыли к Марсу в феврале 2021 года[14].

Цели миссии

Трубки для сбора образцов закрепляются на марсоход; они могут стать первым оборудованием, которое вернётся на Землю с Марса в 2031 году
Марсоход «Персеверанс»

Главной целью миссии «Марс-2020» является оценка жизнепригодности Марса в далёком прошлом, поиск биосигнатур и воды, а также сбор и хранение проб с поверхности планеты. Запуск миссии был осуществлён 30 июля 2020 года на борту ракеты Atlas V со стартового комплекса SLC-41 на мысе Канаверал. Оператором миссии стала Лаборатория реактивного движения НАСА. Начало работы миссии запланировано на 2021 год[15][16][17][18].

Изначально планировалось, что марсоход должен будет собрать 31 образец камней и грунта с поверхности Марса, чтобы в последующей миссии эти образцы были доставлены на Землю для исследований. В 2015 году цели миссии были скорректированы: планировалось собрать ещё больше образцов, распределив их в небольших контейнерах на поверхности Марса[19].

В сентябре 2013 года НАСА разместило объявление о сборе предложений исследователей по научным приборам и инструментам для новой марсианской миссии[20][21]. В июле 2014 года после научного конкурса были выбраны научные инструменты для миссии «Марс-2020»[13]. Выбранные инструменты должны обеспечить детальный анализ собранных марсоходом образцов с акцентом на поиск «следов» жизни на Марсе в прошлом[22].

Марсоход «Персеверанс» должен будет исследовать местность, которая в прошлом могла быть жизнепригодной. В поисках биосигнатур марсоход изучит образцы камней и грунта. Также будут протестированы технологии, необходимые для будущих роботизированных и пилотируемых миссий на Марс. В числе этих будущих миссий — Mars Sample Return Mission (доставка образцов с поверхности Марса на Землю) и пилотируемый полёт на Марс[18][23]. Для подготовки к будущей высадке человека на Марс будет исследована технология по производству небольшого количества кислорода (O2) из диоксида углерода (CO2) с удалением пыли и других загрязнений, находящихся в марсианской атмосфере[24]. Улучшенная технология точной посадки в требуемом месте также должна повысить научную значимость будущих роботизированных миссий и станет ключевой для возможной высадки человека на поверхность Марса[25]. Также в ходе миссии будет осуществлён поиск подподверхностной воды, изучен марсианский климат, грунт и другие характеристики, которые могут повлиять на будущую высадку и деятельность человека на Марсе[26].

Состав миссии

Марсоход «Персеверанс»

Основная статья: Персеверанс (марсоход)

Космические аппараты миссии «Марс-2020»

На марсоходе «Персеверанс» установлено семь научных инструментов
Ingenuity исследует возможные локации для передвижения марсохода
Система перелёта и посадки «Марс-2020» для доставки аппаратов на Марс

Конструкция ровера (марсохода) «Персеверанс» (англ. Perseverance, в переводе — «Настойчивость») основана на конструкции предыдущего ровера «Кьюриосити»[27][28]. Инженеры переработали колёса ровера, сделав их более жёсткими по сравнению с колёсами «Кьюриосити», которые получили повреждения в процессе работы на Марсе[29]. «Персеверанс» получил более толстые и прочные алюминиевые колёса с меньшей шириной и бо́льшим диаметром (52,5 см) по сравнению с «Кьюриосити» (50 см)[30][31]. Шесть колёс из алюминия оснащены «шипами» для лучшей тяги и изогнутыми спицами из титана для пружинистой поддержки[32]. Из-за наличия большего количества научных инструментов и модифицированных колёс «Персеверанс» тяжелее «Кьюриосити»[31] на 14 % (1025 кг по сравнению с 899 кг у предыдущего ровера)[33]. Марсоход оснащён пятисуставным роботизированным манипулятором-«рукой» длиной 2,1 м. «Рука» совместно с поворачиваемой башней-турелью предназначена для захвата и анализа геологических образцов с марсианской поверхности[34].

Радиоизотопный термоэлектрический генератор (MMRTG) ровера использует тепловую энергию, выделяющуюся при естественном распаде радиоактивных изотопов и преобразует её в электроэнергию с помощью термоэлектрогенератора. Он имеет массу 45 кг и использует 4,8 кг диоксида плутония в качестве источника энергии[35].

Марсианский вертолёт Ingenuity

Основная статья: Ingenuity

«Индженьюити» (англ. Ingenuity, в переводе — «Изобретательность») является роботизированным вертолётным дроном, который НАСА планирует использовать для тестирования технологии по изучению различных целей на Марсе и для планирования маршрута «Персеверанс»[36]. Мини-вертолёт закреплён под днищем марсохода; после развёртывания он должен будет совершить от 1 до 5 полётов за 30 солов[37]. Каждый из перелётов дрона займёт не более трёх минут, высота полёта составит от трёх до десяти метров[38], максимальная дистанция одного перелёта — до 600 м[39]. Вертолётный дрон будет обладать автономным контролем и осуществлять связь с марсоходом «Персеверанс» после каждой посадки. В случае успешного функционирования НАСА использует наработки по дрону для будущих марсианских миссий[38].

Полёт и посадка на Марс

Анимация траектории полёта миссии к Марсу

  Марс-2020

  Солнце

  Земля

  Марс

Запуск миссии «Марс-2020» 30 июля 2020

Три главных компонента миссии «Марс-2020»: система перелёта, обеспечивающая перелёт от Земли к Марсу; система входа в атмосферу, спуска и посадки (EDLS), включающая аэрооболочку, парашют и спускаемый аппарат; «небесный кран», необходимый для точного и плавного спуска марсохода на поверхность. Дизайн ровера «Персеверанс» основан на дизайне «Кьюриосити»[27], поэтому, несмотря на различия научных приборов у марсоходов, система спуска (включая «небесный кран» и тепловой щит), а также шасси ровера были воссозданы с учётом наработок предыдущей миссии. Это решение позволило снизить как технические риски миссии, так и финансовые и временные затраты на разработку[40]. Одним из усовершенствований стала система наведения и управления под названием «Относительная навигация по поверхности» (англ. Terrain Relative Navigation, TRN), которая должна обеспечить тонкую регулировку курса на финальном участке посадки[41][42]. Система позволит обеспечить посадку с точностью в пределах 40 м и с учётом избегания препятствий[43]. Это значительное повышение точности места посадки по сравнению с предыдущей миссией НАСА, которая могла обеспечить посадку только в зоне эллипса размером 7 на 20 км[44].

Миссия

Дельта кратера Езеро — место посадки и работы марсохода; глинистые участки показаны зелёным — изображение приборов CRISM / CTX

Стоимость миссии «Марс-2020», как ожидается, составит около 2,1 млрд долларов США[45] (хотя ещё как минимум 300 млн долларов будет необходимо выделить на поддержание работы марсохода после его запуска[46]). Стоимость предшествующей миссии («Марсианская научная лаборатория») составила 2,5 млрд долларов. Стоимость миссии удалось снизить благодаря наличию запасных частей, оставшихся от изготовления предыдущего ровера «Кьюриосити», включая резервный радиоизотопный термоэлектрический генератор[27]. Пусковое окно, в течение которого запуск наиболее оптимален, открылось 17 июля и завершилось 15 августа 2020 года[47]. Ракета Atlas V с миссией «Марс-2020» на борту была запущена со стартового комплекса SLC-41 на мысе Канаверал во Флориде 30 июля 2020 года в 11:50 UTC (в 7:50 по местному времени). Спуск на Марс произведён 18 февраля 2021 года в 20:56 UTC. Планируемое время работы миссии на поверхности Марса — не менее одного марсианского года (668 солов или 687 земных дней)[48][26].

Для миссии «Марс-2020» в сентябре 2015 года было предложено восемь возможных мест посадки марсохода: холмы Колумбии[en] в кратере Гусева, кратер Эберсвальде, кратер Холден[49][50], Долина Мавра, главная равнина Северо-восточного Сирта[en], впадина Нили[en], юго-западная часть каньона Мелас[en] и кратер Езеро[51]. С 8 по 10 февраля 2017 года в Пасадине (Калифорния) прошло заседание рабочей группы, в ходе которой эксперты рассмотрели все восемь предложенных мест для посадки и сократили список до трёх[52]. В числе оставшихся кандидатов оказались кратер Езеро, главная равнина Северо-восточного Сирта и холмы Колумбии[53]. В ноябре 2018 года в качестве места посадки миссии «Марс-2020» был выбран кратер Езеро[54].

В ходе миссии будет исследован кратер Езеро, в котором, по мнению исследователей, в прошлом (от 3,9 до 3,5 млрд лет назад) находилось озеро глубиной около 250 м[54]. В кратере Езеро находится высохшая дельта реки, в которой должны сохраниться осадки, возможно содержащие биосигнатуры[54][55]. Осадки (наносы) в дельте кратера содержат карбонаты и гидроокись кремния[en], которые в земных условиях сохраняют микроскопические останки миллиарды лет[56].

Для доставки на Землю собранных в ходе миссии «Марс-2020» образцов с поверхности Марса разрабатывается отдельная миссия. Её запуск с Земли планируется на 2026 год с доставкой образцов на Землю в 2031 году[57]. 18 февраля 2021 ровер совершил посадку в назначенном месте, и начал передачу телеметрии на Землю, все показатели оставались в пределах заданных значений.

Корректировки курса

14 августа 2020 года НАСА объявило о том, что первый манёвр по корректировке траектории миссии «Марс-2020» прошёл успешно. Были запущены восемь двигателей и осуществлена корректировка курса. Другие корректировки курса запланированы на 30 сентября, 18 декабря 2020 года, 10 и 16 февраля 2021 года[58].

Увековечивание имён

На сайте NASA существовала форма, все заполнившие которую увековечат своё имя в истории освоения Марса. Все имена были записаны на специальный микрочип, который отправился в 2020 году к Красной планете в рамках космической миссии «Марс-2020»[59].

См. также

Примечания

  1. ↑ 1 2 Ray, Justin. NASA books nuclear-certified Atlas 5 rocket for Mars 2020 rover launch (англ.). Spaceflightnow (25 July 2016).
  2. ↑ 1 2 NASA Mars 2020 Watch Online (англ.). НАСА.
  3. ↑ НАСА намерено отправить исследовательскую миссию на Марс в 2020 году (16 июля 2016).
  4. ↑ Virginia Middle School Student Earns Honor of Naming NASA's Next Mars Rover (англ.). NASA.gov (5 March 2020).
  5. ↑ НАСА запустило новый марсоход «Персеверанс». Как он будет искать следы жизни на Марсе?. Русская служба Би-би-си (30 июля 2020).
  6. ↑ Chang, Alicia. Panel: Next Mars rover should gather rocks, soil (англ.). Excite News. Ассошиэйтед Пресс (9 July 2014). Дата обращения: 1 августа 2014. Архивировано 4 ноября 2014 года.
  7. ↑ Cowing, Keith. Science Definition Team for the 2020 Mars Rov (англ.). SpaceRef (20 December 2013).
  8. ↑ Глянцев, Анатолий. Историческая миссия: кто первым доставит на Землю грунт Марса. Vesti.ru (20 октября 2020).
  9. ↑ Harwood, William. NASA announces plans for new $1.5 billion Mars rover (англ.). CNET (4 December 2012).
  10. ↑ Amos, Jonathan. Nasa to send new rover to Mars in 2020 (англ.). BBC News (4 December 2012).
  11. ↑ Webster, Guy & Brown, Dwayne. NASA Receives Mars 2020 Rover Instrument Proposals for Evaluation (англ.). Jet Propulsion Laboratory (21 January 2014).
  12. ↑ Timmer, John. NASA announces the instruments for the next Mars rover (англ.). Ars Technica (1 August 2014).
  13. ↑ 1 2 Brown, Dwayne. NASA Announces Mars 2020 Rover Payload to Explore the Red Planet as Never Before (англ.). NASA (31 July 2014).
  14. ↑ В 2020 году к Марсу отправились миссии разных стран. Но не все они могут добраться до цели: запуск зондов к другим планетам по-прежнему остается очень сложным делом. Meduza.io (1 августа 2020).
  15. ↑ Ринкон, Пол. НАСА запустило новый марсоход «Персеверанс». Как он будет искать следы жизни на Марсе?. Русская служба Би-би-си (30 июля 2020).
  16. ↑ Program And Missions – 2020 Mission Plans (англ.). NASA (2015).
  17. ↑ Mann, Adam. NASA Announces New Twin Rover for Curiosity Launching to Mars in 2020 (англ.). Wired.com (4 December 2012).
  18. ↑ 1 2 Summary of the Final Report (англ.). NASA (25 September 2012).
  19. ↑ Davis, Jason. NASA considers kicking Mars sample return into high gear (англ.). The Planetary Society (28 August 2017).
  20. ↑ Announcement of Opportunity: Mars 2020 Investigations (англ.). NASA (24 September 2013).
  21. ↑ Mars 2020 Mission: Instruments (англ.). NASA.
  22. ↑ Science Team Outlines Goals for NASA's 2020 Mars Rover (англ.). NASA Jet Propulsion Laboratory (9 July 2013).
  23. ↑ Moskowitz, Clara. Scientists Offer Wary Support for NASA's New Mars Rover (англ.). Space.com (5 February 2013).
  24. ↑ Klotz, Irene. Mars 2020 Rover To Include Test Device To Tap Planet's Atmosphere for Oxygen (англ.). SpaceNews (21 November 2013).
  25. ↑ Bergin, Chris. Curiosity EDL data to provide 2020 Mars Rover with super landing skills (англ.). NASASpaceFlight (2 September 2014).
  26. ↑ 1 2 Overview - Mars 2020 Rover (англ.). Mars.NASA.gov.
  27. ↑ 1 2 3 NASA announces plans for new US$1.5 billion Mars rover (англ.). CNET (4 December 2012).
  28. ↑ NASA to Launch New Mars Rover in 2020 (англ.). Space.com (4 December 2012).
  29. ↑ Curiosity wheel damage: The problem and solutions (англ.). The Planetary Society (19 August 2014).
  30. ↑ Mars 2020 rover receives upgraded eyesight for tricky skycrane landing (англ.). NASASpaceFlight (11 October 2016).
  31. ↑ 1 2 Mars 2020 – Body: New Wheels for Mars 2020 (англ.). NASA/JPL.
  32. ↑ Mars 2020 Rover – Wheels (англ.). NASA.
  33. ↑ NASAfacts: Mars 2020/Perseverance (англ.) (26 July 2020). Архивировано 26 июля 2020 года.
  34. ↑ Mars 2020 Rover's 7-Foot-Long Robotic Arm Installed (англ.). NASA (28 July 2019).
  35. ↑ Mars 2020 Rover Tech Specs (англ.). JPL/NASA.
  36. ↑ Brown, Dwayne & Wendel, Joanna & Agle, DC & Northon, Karen. Mars Helicopter to Fly on NASA’s Next Red Planet Rover Mission (англ.). NASA.gov (11 May 2018).
  37. ↑ Mars Helicopter (англ.). NASA.
  38. ↑ 1 2 Mars Helicopter Technology Demonstrator (англ.). American Institute of Aeronautics and Astronautics (AIAA) (2018).
  39. ↑ Crazy Engineering Mars Helicopter Transcript (англ.). JPL/NASA (22 January 2015).
  40. ↑ Dreier, Casey. New Details on the 2020 Mars Rover (англ.). The Planetary Society (10 January 2013).
  41. ↑ Agle, D.C. A Neil Armstrong for Mars: Landing the Mars 2020 Rover (англ.). NASA (1 July 2019).
  42. ↑ Mars 2020 Rover: Entry, Descent, and Landing System (англ.). NASA (2016).
  43. ↑ Berger, Eric. Here's an example of the crazy lengths NASA goes to land safely on Mars (англ.). Ars Technica (7 October 2019).
  44. ↑ NASA Mars Rover Team Aims for Landing Closer to Prime Science Site (англ.). NASA/JPL (6 November 2012).
  45. ↑ Foust, Jeff. Mars 2020 rover mission to cost more than $2 billion (англ.). SpaceNews (20 July 2016).
  46. ↑ Следующий марсоход НАСА запишет трехмерное видео посадки на Марс. RIA.ru (1 ноября 2017).
  47. ↑ Foust, Jeff. Mars 2020 launch slips again (англ.). SpaceNews (30 June 2020).
  48. ↑ Ray, Justin. NASA books nuclear-certified Atlas 5 rocket for Mars 2020 rover launch (англ.). Spaceflight Now (25 July 2016).
  49. ↑ Hand, Eric. Mars scientists tap ancient river deltas and hot springs as promising targets for 2020 rover (англ.). Science News (6 August 2015).
  50. ↑ PIA19303: A Possible Landing Site for the 2020 Mission: Jezero Crater (англ.). NASA (4 March 2015).
  51. ↑ Farley, Ken. Researcher discusses where to land Mars 2020 (англ.). Phys.org (8 September 2015).
  52. ↑ 2020 Landing Site for Mars Rover Mission (англ.). NASA Jet Propulsion Laboratory. Архивировано 20 апреля 2017 года.
  53. ↑ Witze, Alexandra. Three sites where NASA might retrieve its first Mars rock (англ.). Nature (11 February 2017).
  54. ↑ 1 2 3 Chang, Kenneth. NASA Mars 2020 Rover Gets a Landing Site: A Crater That Contained a Lake (англ.). The New York Times (19 November 2018).
  55. ↑ Wall, Mike. Jezero Crater or Bust! NASA Picks Landing Site for Mars 2020 Rover (англ.). Space.com (19 November 2018).
  56. ↑ Kaplan, Sarah. The Perseverance rover will visit the perfect spot to find signs of life, new studies show (англ.). The Washington Post (16 November 2019).
  57. ↑ Concepts for Mars Sample Return (англ.). Mars.NASA.gov.
  58. ↑ Mars missions complete first course corrections on journey to Red Planet (англ.). Spaceflight Now (19 August 2020).
  59. ↑ Send your name to Mars (англ.) (16 March 2020).

Ссылки

Original: Original:

https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9C%D0%B0%D1%80%D1%81-2020


CC BY-SA 3.0