Vienas iš nedaugelio „Mars 2020“ misijos ir jos važiuoklės „Perseverance“ plakatų. NASA kreditai
Praėjus aštuoneriems metams po „ Curiosity“ , NASA siunčia naują roverį į Marso planetą. Įspūdingesnė, kaip niekada drąsi, „Perseverance“ misija turėtų būti orientuota į ateinančio dešimtmečio Raudonosios planetos tyrinėjimą.
Statymai dideli …
Išvykimas atidžiai stebimas
Roveris „Perseverance“, sumontuotas pagal jo dangą, patogiai pritvirtinamas prie „Atlas V“ raketos, kuri jį varys orbitos ir Marso link. Liepos 22 d. Įvyko paskutinė transporto priemonės operacija. Komandos paskutinį kartą praslydo per skirtingus apsaugos sluoksnius, kad pridėtų savo RTG plutonio elektros generatorių. Ši išradinga sistema leis didžiajam robotui progresuoti Marso žemėje daugiau nei dešimt metų … tačiau jo nereikėtų per anksti dėti roveriui, nes be ventiliatoriaus po apsauginiu „Perseverance“ apvalkalu rizikuotų tai padaryti kitų sistemų perkaitimas. Nuo liepos 26 iki 28 dienos „Atlas V“ bus pastumtas keli šimtai metrų, kad prisijungtų prie LC-41 starto aikštelės Kanaveralo kyšulyje. Ir jei atsiskaitymas praeis be kliūčių,NASA naują Marso misiją planuojama pradėti liepos 30 d. Pradedamos fanfaros, palyginti su maža auditorija dėl epidemijos, kuri smarkiai smogia Floridai.
Galite pasikliauti „The-HiTech.net“ pranešimu apie įvykį!
„Mars 2020“ misija po jos dangteliu. Gale pastebėsime „Atlas V.“ starto laukelį. Kreditai NASA / K. Shiflett
Misijos komandos turės sulaikyti kvėpavimą: praeis beveik valanda (57 minutės), kol aukščiausias „Atlas V“ etapas išstums misiją „Mars 2020“ teisingu keliu. Viskas turi vykti tiksliai, kaip planuota, nuo pakilimo su vidutinio variklio RD-180 uždegimu ir keturiais pagalbiniais stiprintuvais, iki paskutinio Kentauro manevro, leidžiančio sureguliuoti perėjimą į Marsą, įveikiant maždaug dešimt tarpinių etapų. . Nors suprantama, kad sunku stebėti bejėgišką kilimą iš kelių milijardų dolerių vertės misijos, NASA vis dėlto pasirinko patikimiausią savo žinioje esantį paleidimo įrenginį su 74 sėkmingais pakilimais iš eilės. !
Savo septynių mėnesių kelionėje „Perseverance“ remiasi „kruiziniu etapu“ - tikru mažu nepriklausomu zondu, kuris gabena didelį roverį į paskirties vietą. Ji yra atsakinga už ryšį su Žeme, už transporto priemonės šiluminį reguliavimą, už keletą trajektorijos koregavimų, reikalingų labai tiksliai nukreipti į Marso atmosferos tašką, į kurį komandos tikisi pritraukti atkaklumo, kad nusileistų. Pagrindinis vaidmuo, kuris sustabdys tik kelias saujas minučių, kol atvyks saugiai, išmesdamas roverį ir paskutinį kartą įjungdamas jo variklius.
Vasario 18 d., Jezero krateryje …
Atkaklumo nusileidimo seka yra visiškai automatizuota. Iš tikrųjų nėra laiko keistis komandomis, kai duomenims užtrukti daugiau nei 15 minučių reikia Marso-Žemės kelionei … Ir tiek pat grąžinti. Kalbant apie pirmtakus, tai misija pasirūpins kompiuteris. Išmetus iš kruizinio etapo, prieš stabdant atmosferą, yra maža orientacinė fazė. Skydas į priekį, atkaklumas trins plonus viršutinės raudonos planetos atmosferos sluoksnius, pasiekdamas 19 500 km / h. Tokiu greičiu „skraidanti lėkštė“ įkais: išorinis skydo paviršius siekia 1300 ° C. Praėjus keturioms minutėms nuo stabdymo pradžios, agregatas pasiekė apatinius atmosferos sluoksnius ir skraido tikgreičiu 1500 km / h. Jis pateko į Jezero kraterį (45 km skersmens) ir atidarė viršgarsinį parašiutą. Pasipriešinimas yra didelis, tai yra kritinis momentas, roveris mėtomas iš dešinės į kairę. Po 20 sekundžių jo skydas išstumiamas ir pradeda veikti programinės įrangos blokas, kuris rūpinasi nusileidimu.
Čia aiškiai matome kruizo etapą viršuje, paskui „Curiosity“ galinę apsaugą, žemiau su „Skycrane“ apgaubtą roverį ir apačioje esantį šilumos skydą. NASA / Christian Mangano kreditai
90 sekundžių tūpimo sistemos kameros stebės žemę žemiau atkaklumo, o navigacijos programinė įranga palygins jas su iš anksto įkeltais žemėlapiais. Tikslas: įsitaisyti žemės atžvilgiu ir paruošti paskutinius manevrus, visų pirma tam, kad būtų išvengta zonų su per dideliais blokais ar paprasčiausiai nusileidimo per toli nuo elipsės, kurią nurodė inžinerijos komandos ir mokslininkai optimali misija. Kodėl 90 sekundžių? Nes jau parašiutas (o kartu ir galinis apsauginis apvalkalas) nuplėšė roverį ir jo tūpimo įtaisą, labai garsų „Skycrane“. Prasidėjus kritimui, atkaklumas vėl nusileidžia iki 306 km / h, o paviršius yra tik 2100m. Nėra teisės į menkiausią klaidą.
Naudodamas radaro duomenis, iš anksto įkeltas navigacijos schemas ir vaizdus, užfiksuotus nusileidimo metu, „Skycrane“ su šiek tiek atsiliks į idealią nusileidimo vietą. Viskas apskaičiuojama realiu laiku dėl specialiai šiai misijai sukurtų naujų algoritmų rinkinio, vadinamo „reljefo reljefine navigacija“. Vos per 55 sekundes „Skycrane“ stabdys transporto priemonę, kad pasiektų 2 km / h greitį tik 20 metrų aukštyje: tada jis sumažina atkaklumą, naudodamas penkis ant skriemulių pritvirtintus lynus, kad švelniai numestų jį ant žemės. Nuo numatomo kontakto (su nedideliu atstumu) atkaklumas atsikabina ir „Skycrane“ pasislenka į šoną paskutinėje kalbos figūroje, kol atsitrenkia už kelių šimtų metrų.
Ką drebėti dėl misijos likimo? Visiškai. Nes jūs ką tik patyrėte „7 teroro minučių“ santrauką, kurią turi kirsti bet kuri komanda, ketinanti nusileisti roverį ant raudonos planetos … Ir kurių tam tikras skaičius misijų neišeina nepažeistas.
Nusileidimo metu jauki valdymo kambario atmosfera dingsta ir užleidžia vietą džiaugsmui! NASA / JPL-Caltech kreditai
Išradingumas išbandys nuotykį
Nusileidus į Marsą, bus būtinas etapas operacijos duomenims ir vaizdams repatrijuoti, taip pat bus atliktas tikras nuotolinis patikrinimas, siekiant nustatyti, ar visi instrumentai ir jungtys yra nepažeisti ir ar gali atlikti savo misiją. . Tai truks daugiau nei dvi savaites (16 vienetų arba Marso dienų) ir yra 3 mėnesių „išankstinės misijos“ dalis, kurios pabaigoje visos komandos turi sugebėti įvertinti, ką gali ar negali roveris. negali padaryti ant paviršiaus.
Tačiau šiuo laikotarpiu vienas įdomiausių elementų bus mažo sraigtasparnio išbandymas. Nes po atkaklumo pilvu slepiasi išradingumas. Mažas kubas, esantis tik kelių centimetrų atstumu, su dviem rotoriais, maža saulės baterija ir keturiomis pėdomis, kad jo stabilumas būtų ant žemės. Atsiskleidęs ant dulkėtų Jezero kraterio uolų, jis taip pat susisieks su Žeme ir išbandys skirtingas jos sistemas. Visų pirma, kai atkaklumas bus nutolęs dėl saugumo … jis bandys skristi.
Atlikėjo įspūdis apie mažą sraigtasparnį su dviem rotoriais „Ingenuity“. NASA / JPL-Caltech kreditai
Išradingumas yra technologijų demonstravimo misija. Jo dvigubas rotorius jau buvo išbandytas vakuuminėje kameroje tokiomis sąlygomis, kurios tiksliai atkartoja Marso atmosferą, tačiau šį kartą tai yra priversti sraigtasparnio droną skristi visiškai autonomiškai kitoje planetoje! Jei eksperimentas bus sėkmingas, NASA turės visiškai patrauklų naują įrankį, galintį apžvelgti būsimas kelionės vietas iš oro ir surinkti atkaklumą mažų „apynių“ serijose, kurių skrydžiai truks nuo 90 sekundžių. ir tik 3 minutes, bet kurioje turėtų būti daug emocijų. Ir jei tai nepadės, Amerikos agentūra bent jau turės nuopelnų išbandyti nuotykį,su papildomu tūkstančių naujų duomenų taškų priedu, kad patobulintumėte šį sprendimą arba suprastumėte, kur yra problema.
Baisi mašina stebėti savo aplinką
Fiziškai atkaklumas panašus į savo pirmtaką „Curiosity“. Tačiau palyginimas yra klaidinantis, jis iš tikrųjų yra didžiausias roveris, bandęs atlikti misiją Marso paviršiuje: 126 kg daugiau, iš viso daugiau nei viena tona (1025 kg)! 3 metrų ilgio, 2,7 metro pločio ir 2,2 metro aukščio atkaklumas yra tikrai mažo automobilio dydis su šešiais ratais ir pakabos sistema, kuri pasitvirtino nuo 1997 m. „Sojourner“ robotas. Jo mokslinė įranga, prie kurios dar grįšime kitame straipsnyje, yra tobula stebėjimo misijai, Marso dirvožemio tyrimui ir mėginių rinkimui šiame senoviniame krateryje, kuris kadaise buvo drėkinamas deltas ir pelkėtas regionas. .
Jo misija truks mažiausiai dvejus pilnus Žemės metus (vienus Marso metus), tačiau tai būtų nesėkmė, jei atkaklumas negalėtų „nustumti“ savo priemonių toliau už pirmųjų tikslų. Norėdami tai pasiekti, NASA suteikė geresnius ratus nei mažesnė pusbrolė, kuri turėtų dėvėti daug lėčiau ir kurios išorinė danga padvigubėjo. Galiausiai, norint išvengti per ankstyvos misijos pabaigos dėl smėlio audrų, kurios gali apimti visą Marso paviršių, ir sumažinti šviesumą iki saulės kolektorių neveikimo, „Perseverance“ yra aprūpintas „radioaktyviuoju generatoriumi“ su plutoniu. (RTG).
Testas susieti RTG su „Perseverance“ roveriu pasiruošimo startui metu. NASA / KSC kreditai
Unikalus inžinerijos elementas - RTG nėra reaktorius, nėra jokios cheminės reakcijos tinkama prasme: radioaktyviojo plutonio 238 ritės pakraunamos į ekranuotą ir izoliuotą vamzdelį, o jų šiluma paverčiama elektra. į varomųjų ratų variklius ir mokslo eksperimentus. Šis metodas buvo įrodytas dešimtmečius. Be kitų dalykų, tai leidžia „Voyager“ zondams tebebūti aktyviems praėjus 43 metams po pakilimo … Mokslinės grupės tikisi, kad atkaklumas bus aktyvus iki 2028 ar 2030 m., Pakaks stebėti ir ištirti kuo daugiau vietų Jezero krateris ir gal net leistis į ilgą perėjimą į kitą vietą, vadinamą Midway, esančią maždaug už dvidešimties kilometrų.
Grąžinimo pavyzdžiai prasideda čia!
Tai yra bene svarbiausias „Perseverance“ misijos elementas: jo 43 plieniniai vamzdžiai, padengti specialia danga, sterilizuoti ir apdoroti taip, kad nebūtų jokio užteršimo ir jų žemiško pasirengimo pėdsakų. 39 iš jų tikrai bus naudojami medžiagos mėginiams rinkti Marso paviršiuje. 2 metrų ilgio rankos gale paimti smūginės gręžimo sistemos mėginiai, prieš užplombuojant, laikomi viename iš šių vamzdžių ir paprasčiausiai nusodinami ant Marso paviršiaus. Jei viskas gerai, strategija yra sugrupuoti kelis mėginius, kelis mėgintuvėlius, kad juos būtų galima sujungti, ir palengvinti jų skaičių vienoje vietoje.
Kompleksinė roverio sistema dirvožemio mėginiams laikyti, rūšiuoti ir tirti. NASA / JPL-Caltech kreditai
Kadangi taip, tai yra atkaklumo specifika, tai yra pirmasis ilgalaikės misijos elementas, kuris šiuo metu vadinamas „Mars Sample Return“. Toks sudėtingas projektas, kad juo dalijasi amerikiečiai ir europiečiai. Dešimtmečio pabaigoje į Marsą ant impozantiškos platformos bus nusiųstas dar vienas mažas roveris. Jo unikali misija bus orientuotis ir efektyviai bei greitai atgauti „Perseverance“ užplombuotus ir deponuotus vamzdelius, sugrąžinti juos į savo platformą … Kuris tada bus naudojamas paleidžiant nedidelę raketą, skirtą pasiekti Marso orbitą. Tada į orbitą ateis kita transporto priemonė, kuri užfiksuos mėginius ir įdės juos į grįžtamąjį modulį, kuris vyks link Žemės.
Neįtikėtinai sudėtingas scenarijus, dėl kurio neturi žlugti nė viena technologinė plyta … Ir kurio pradinė misija gula ant didžiojo roverio „Atkaklumo“ pečių. Iššūkis atitikti ambicijas Marso link!
