Да стигнеш до Марс: само след седем дни нови седем минути ужас

През последните седем месеца (числото 7 нещо започна твърде често да се повтаря) новият марсиански роувър на НАСА постепенно се приближаваше към крайната точка на своето дълго пътешествие. Кацането на Червената планета може да стане само след седмица - на 18 февруари. Но засега роувърът е добре скрит и всичко което разбрахме от него е само аудиозаписът от работата на неговите охлаждащи помпи.

Спокойният полет към Марс съвсем скоро ще бъде заменен с бурна дейност, понеже космическият апарат трябва да кацне на планетата и да започне научната си дейност. Първоначално космическата сонда Perseverance (Настойчивост) трябва да влезе в правилната орбита и чак след това специалният модул да се спусне върху повърхността на Марс. Всичко това трябва да стане без каквато и да било човешка намеса. Създателите на този проект нарекоха този процес "седем минути ужас" понеже спускането и кацането ще отнеме само около 400 секунди, след което марсианският роувър би трябвало да кацне в кратера Джезеро.

Преди 9 години събитията се развиха по подобен начин и тогава също имаше "седем минути ужас", когато Кюриосити кацаше на повърхността на Червената планета. Сега ще наблюдаваме нов роувър и вече очакваме неговото спускане и кацане. Това е едновременно страшно и интересно, но имаме с какво да се гордеем - през последните години човечеството значително ускори усвояването на околоземното космическо пространство.

За да може всичко да протече удачно, всички системи на космическия апарат и на модула за спускане трябва да работят идеално. Предишния път бе именно така, да се надяваме, че и сега всичко ще мине добре. Залозите са много високи и нека да се спрем върху това, през какво трябва да мине този космически апарат.

По-бавно, ако обичате

За да може по-добре осъзнаем сложността на тази марсианска мисия, нека да се задълбочим в някои подробности. Първо, по време на извеждането на космическия апарат в космоса през месец юли, Марс и Земята бяха на оптимални позиции в своите орбити. Специалистите пресметнаха времето на изстрелване по такъв начин, че космическата сонда да пресече 480-те милиона километра между двете планети за възможно най-кратко време. При това Perseverance е специално проектиран за изпълняването на специфична мисия и се насочва към точно определена точка на червената планета.

Кратерът Джезеро, за който стана дума по-горе, е древно езерно легло с диаметър 40 км. За човека 40 км са много, но за един космически апарат, който е прелетял милиони километри, това на практика е нищо - това е по-малко от точка. Само че е необходимо не просто да се уцели тази точка, а да се кацне в нейна малка част. В един от регионите на Джезеро има област, която очевидно преди време е била речна система. При това тази система се е образувала в самия кратер, като в продължение на хиляди години е носила вода и най-различни вещества към това езеро. Делтата на реката е разположена точно в началото на този кратер.

На Земята делтата на всяка една река просто кипи от живот. Учените предполагат, че ако на Марс някога е съществувал живот, то неговите следи трябва да се търсят именно в делтата. Марсоходът трябва да се спусне близо до делтата на тази древна река, да избегне местата с големи камъни и каквото и да е било друга силно фрагментирана повърхност.

https://youtu.be/AcAgnQ9K7UY

Другият проблем не е свързан с размерите на кратера, а с размерите на самия роувър. Подобно на предишния космически апарат, Perseverance е просто огромен. Неговата дължина е три метра, а теглото е над 1000 кг. Спускането и кацането на подобен гигант е твърде сложно. Предишния път този проблем бе решен великолепно, да се надяваме, че и сега всичко ще протече добре. НАСА е подготвила много интересен клип на спускането и кацането на космическия модул.

Всичко започва с това, че модулът за кацане с поставения роувър вътре в него се отделя от транспортната платформа със слънчеви батерии и двигатели, която прехвърли марсохода от Земята към Марс. Към този момент скоростта на транспортната система ще бъде около 20 000 км/ч, така че намаляването на тази скорост е изключително важно. Топлинният щит на модула за спускане ще защити роувъра от нагряване, но температурата ще нарасне до над 1000 градуса по Целзий.

Финалният етап

Въпреки разредената атмосфера, турбуленция ще има, което означава, че модулът за спускане ще трябва да коригира своята траектория с помощта на специални двигатели. При влизането в атмосферата неговата скорост ще се забави до 1500 км/ч. На този етап трябва да се отвори голям парашут, направен от найлон и кевлар. Той се отваря и се пълни с "въздух" само за 500 милисекунди, което още повече ще забави спускането.

На височина около 2 километра от повърхността на Марс, модулът за спускане ще изхвърли своя топлинен щит, като по това време скоростта трябва да е намаляла до 360 км/ч. След това от него ще се отдели специализираната система за кацане на роувъра, наречена "Небесният кран", като марсоходът е закачен за нея. Тази система разполага с осем реактивни двигателя за кацане, които в началото ще осигурят неподвижното състояние на платформата над повърхността на Марс, а след това роувърът ще бъде спуснат с помощта на специални въжета.

https://www.youtube.com/watch?v=P-jDsxPfxp4&feature=emb_logo

При кацането, колелата на роувъра ще застанат в работно положение. Ако всичко бъде осъществено както е планирано, вертикалната скорост на марсохода при спускането на повърхността на планетата трябва да бъде едва около 2 км/ч.

Ако възникне непредвидена ситуация, "Небесният кран" е в състояние да премести роувъра към безопасно място. След кацането платформата трябва да се отдалечи по такъв начин, че да не повреди роувъра. За тази цел "Небесният кран" ще се издигне от мястото на кацане на марсохода под ъгъл от 45 градуса и ще се отдалечи колкото се може повече от кацналият вече роувър. Платформата ще лети докато не свърши горивото в нейните резервоари. Според учените, тя трябва да падне на повърхността на Марс далеч извън пределите на кратера Джезеро.

Какво следва?

След кацането роувърът ще направи тестове на работоспособността на своите системи и ще съобщи резултата на земния управляващ център. Сигналът ще пристигне след около 11 минути след началото на кацането. Чак след това, ако всички системи работят нормално, роувърът ще започне своята основна мисия по изучаване повърхността на Червената планета.

Интересно е, че ще можем да видим спускането и кацането на роувъра, понеже модулът за кацане, както и самият роувър, са оборудвани с голям брой камери и микрофони. Но поради теснолентовия канал за връзка, информацията ще се излъчва постепенно и ще бъде изцяло приета от Земята чак след няколко седмици. Получените данни ще бъдат обработени и едва тогава ще бъдат представени на света.

Трудно е да си представим колко точни трябва да са разчетите и пресмятанията при тази мисия. И наистина, мисията на Perseverance вероятно е една от най-сложните, с които се е заемало човечеството.

НАСА заяви, че ще публикува най-подробна информация относно Perseverance на своя уеб-сайт, така че можем да се надяваме, че няма да изпуснем нищо важно.