| |||||||||||||
| Заходите к нам на форум: задавайте вопросы - получайте ответы! |
|
Исследование Солнечной Системы - Марс
| |||||
 Исследователи |
|||||
Марсоход Curiosity |
Страница:
Начало миссии Curiosity (Part #1, Part #2),
Посадка на Марс (Part #1, Part #2, Part #3, Part #4, Part #5),
Curiosity на Марсе (Part #1, Part #2, Part #3, Part #4, Part #5),
Грунт на Марсе (Part #1, Part #2),
Маршрут (Part #1, Part #2, Part #3),
Органика на Марсе,
1000 дней на Марсе (Part #1, Part #2, Part #3),
Галерея миссии Curiosity;
|
|
Марс - красная звезда
Марсоход "Curiosity" Старт миссии на Марс
26 ноября 2011 г. в 10:02 EST (15:02 UTC) со стартового комплекса SLC-41 Станции ВВС США 'Мыс Канаверал' был выполнен пуск РН Atlas V ?AV-028 с американской тяжелой межпланетной станцией Mars Science Laboratory (MSL). Целью экспедиции является исследование поверхности Марса с использованием марсохода Curiosity ('Любопытство'). Для запуска впервые использовался носитель в варианте 541 (пятиметровый обтекатель, четыре стартовых ускорителя, один ЖРД на второй ступени) высотой 60.0 м при стартовой массе 531 т. Сборка его в монтажно-испытательном корпусе VIF началась 12 сентября, а уже 12 октября ракета без головной части была вывезена на стартовый комплекс для пробного предстартового отсчета с заправкой ступеней компонентами ракетного топлива.
3 ноября головная часть - MSL, укрытый створками обтекателя, - была доставлена из МИК КА в здание VIF и смонтирована на ракете. 17 ноября, используя технологические отверстия в обтекателе и в хвостовом конусе полезного груза, инженеры NASA установили на марсоход радиоизотопный источник питания, завершив тем самым подготовку изделия к старту. Астрономическое окно для полета к Марсу продолжалось с 25 ноября по 18 декабря. Пуск первоначально планировался на 25 ноября в 10:25 EST, однако 19 ноября был отложен на сутки для замены аккумуляторной батареи системы аварийного подрыва ракеты-носителя. Стартовое окно 26 ноября продолжалось с 10:02 до 11:45 EST. Утром 25 ноября ракету вывезли на стартовый комплекс, расположенный в 550 м от корпуса VIF. Заправка ступеней 'Атласа', предстартовые операции, пуск и выведение прошли успешно, в соответствии с циклограммой, приведенной в таблице.
После первого импульса ступени Centaur была достигнута опорная орбита наклонением 28.9њ и высотой 180x307 км. После второго импульса, на момент отделения от носителя, КА находился на гиперболической относительно Земли орбите наклонением 35.5њ и условным перигеем на высоте 104 км. Гиперболический избыток скорости составил 10.78 км2/с2, небесные координаты асимптоты траектории были таковы: прямое восхождение 126.6њ, склонение -1.10њ. В переводе с языка цифр это означало, что MSL выведен на траекторию перелета к Марсу с расчетной датой прибытия 6 августа 2012 г. Параметры гелиоцентрической орбиты КА по состоянию на 15 декабря составили: >- наклонение -1.67њ; >- расстояние от Солнца в перигелии - 0.985 а. е. (147.3 млн км); >- расстояние от Солнца в афелии -1.537 а.е. (230.0 млн км); >- период обращения -517.2 сут. Сигнал с MSL был получен станцией Сети дальней связи NASA в районе Канберры в Австралии 26 ноября в 16:10 UTC, через 24 минуты после отделения от 'Центавра'. Еще через несколько минут менеджер проекта от Лаборатории реактивного движения Питер Тизингер (Peter Theisinger) сообщил, что аппарат имеет положительный баланс по питанию и стабильный тепловой режим. Очередная экспедиция к Марсу началась! Главная миссия
Проект MSL - это самая крупная американская миссия на Марс, являющаяся вершиной длительной и успешной программы исследования Красной планеты. На пионерском этапе марсианской программы США провели съемку и зондирование планеты с трех пролетных (Mariner 4,6 и 7) и трех орбитальных (Mariner 9, Viking 1 и 2) аппаратов, а также исследование грунта Марса на наличие в нем признаков жизни в двух точках поверхности планеты (Viking 1 и 2, 1976 г.). Современный этап начался запуском в сентябре 1992 г. большого орбитального аппарата Mars Observer с комплексом из шести научных приборов. К сожалению, КА был потерян в результате аварии двигательной установки в августе 1993 г. за несколько дней до выхода на орбиту спутника планеты. После этого было решено сделать ставку на малые КА, распределив между ними задачи погибшего 'Обсервера' и дополняя их новыми исследованиями. Первым стал спутник Mars Global Surveyor, который был успешно выведен на рабочую орбиту в марте 1999 г. и продуктивно работал до ноября 2006 г., осуществляя обзорное и детальное фотографирование, высотную съемку с использованием лазерного альтиметра и картирование минерального состава поверхности Марса. Оставаясь вполне работоспособным через десять лет после старта, MGS был утрачен в результате ошибки при обновлении бортового программного обеспечения. В то же астрономическое окно к Красной планете был отправлен КА Mars Pathfinder, средства на создание которого были выделены на конкурсной основе в рамках программы дешевых АМС Discovery. Используя надувные амортизаторы, Mars Pathfinder совершил мягкую посадку в Долине Ареса 4 июля 1997 г. С посадочного аппарата на поверхность Марса сошел малый ровер Sojourner, оснащенный альфа-протонным спектрометром для анализа состава грунта. Этот первый успешный марсоход прошел лишь несколько десятков метров и проработал до 27 сентября.
В декабре 1998 и январе 1999 г. к Марсу отправили еще два аппарата: орбитальный Mars Climate Orbiter с целью изучения атмосферы планеты и истории ее климата и посадочный Mars Polar Lander с газоанализатором для изучения грунта Марса в южной полярной области. Оба аппарата делались в соответствии с господствовавшим тогда лозунгом 'быстрее, лучше, дешевле': суммарная стоимость всей программы составляла 328 млн $, в том числе разработка и изготовление обоих КА обошлись всего лишь в 193 млн $. Спешка и экономия сказались на качестве отработки и на исходе экспедиции. МСО был потерян 23 сентября 1999 г. при попытке выхода на орбиту путем аэрозахвата: из-за ошибки в алгоритме счисления траектории он слишком глубоко зарылся в атмосферу. MPL погиб при посадке на Марс 3 декабря 1999 г. вследствие ошибки в логике работы на этапе управляемого спуска и раскрытия опор посадочного устройства, не выявленной из-за недостаточного объема наземных испытаний. Не были получены сигналы и с двух попутных зондов - однотипных пенетраторов Amundsen и Scott, созданных в рамках программы отработки новых технологий высокого риска New Millenium.
После столь вопиющего провала наполеоновские планы двухпусковой американо-французской экспедиции за марсианским грунтом в 2003 и 2005 гг. были отложены в долгий ящик. Пересмотрен был и план запуска очередных двух КА в ближайшее астрономическое окно. В марте 2000 г. решили, что посадочный аппарат с малым ровером Marie Curie остается на Земле, а к Марсу отправится только орбитальный аппарат Mars Odyssey для картирования минерального и элементного состава поверхности Марса и поисков воды на нем. Этот тщательно отработанный спутник успешно вышел на орбиту 24 октября 2001 г., а в феврале 2002 г. установленный на его борту российский нейтронный детектор HEND вместе с американским гамма-спектрометром GRS сумел обнаружить значительные количества воды в верхнем слое грунта планеты. Mars Odyssey работает уже десять лет и является самым долгоживущим земным аппаратом на орбите вокруг Марса. Что же касается второго проекта, то он - довольно неожиданно - возродился два года спустя. В августе 2003 г. подвели итоги конкурса Mars Competed Scout 2007 на лучшую малую марсианскую миссию: победителем стал проект Phoenix, предусматривающий использование доработанного посадочного аппарата 2001 г. с обновленным комплектом научной аппаратуры. Станция Phoenix успешно стартовала в назначенный срок и 25 мая 2008 г. осуществила управляемую посадку на ЖРД у северного полярного круга Марса. За четыре месяца работы на поверхности она провела анализ нескольких образцов грунта в газоанализаторах TEGA и МЕСА и обнаружила лед при копке грунта манипулятором.
Однако мы забежали вперед. В июле-августе 2001 г. был утвержден к реализации проект экспедиции 2003 г., предусматривающий доставку на Марс двух более тяжелых и долгоживущих роверов, чем Sojourner и так и оставшаяся на Земле Marie Curie. Для них была выбрана схема посадки с надувными амортизаторами, с успехом примененная на 'Пасфайндере'. Несмотря на очень малый срок, оставшийся до запуска, роверы Spirit и Opportunity массой по 179 кг каждый были изготовлены, запущены, доставлены на Марс в январе 2004 г. и - после некоторых проблем на начальном этапе работы - осуществили исключительно адлительные и плодотворные исследования в кратере Гусев и на равнине Меридиана. Имея ресурс в три месяца активного существования и 600 метров пути, первый из них проработал более шести лет, а второй почти за восемь лет прошел по поверхности Марса свыше 34 км и продолжает исследования. С помощью альфа-протонного и мессбауэровского спектрометров роверы изучили породы разного возраста и происхождения и представили 'железные' доказательства существования теплого и влажного периода в истории Марса. В октябре 2000 г. по результатам первого года работы MGS американцы объявили о планах запуска в 2005 г. спутника-разведчика Mars Reconnaissance Orbiter для высокодетальной съемки отдельных, наиболее интересных районов Марса с целью дальнейших исследований истории воды на Марсе. Аппарат MRO с камерой HiRISE разрешением до 30 см успешно стартовал в августе 2005 г., вышел на орбиту вокруг Марса 10 марта 2006 г. и в ноябре того же года, после длительного этапа аэродинамического торможения, начал работу по программе.
Планирование следующей экспедиции к Марсу началось в апреле 2001 г., когда NASA создало рабочую группу для определения целей, задач, облика и примерного состава научной аппаратуры 'умного' посадочного аппарата MSL (Mars Smart Lander) для старта летом 2007 г. Тогда было решено, что он будет способен совершить управляемую посадку не более чем в 5 км от расчетной точки, доставив на поверхность полезный груз массой до 800 кг (не включая систему посадки) и что использование радиоизотопного источника питания обеспечит всесезонную работу в течение как минимум 360 земных суток. В качестве полезного груза рассматривались два варианта: 1) мобильная биогеологическая лаборатория с научной аппаратурой массой от 70 до 100 кг, нацеленная на исследование палеоклимата и поиск признаков ранее существовавшей (но не современной) жизни в районах древних озерных или морских отложений; 2) многоцелевой стационарный комплекс с установкой для бурения грунта на глубину от 5 до 10 м и аналитической аппаратурой в сочетании с малым ровером для доставки дополнительных образцов и исследования района посадки, а также с приборами д | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
