Марс 2020

Марс 2020 — місія за програмою НАСА «Дослідження Марса», що передбачає доставку на червону планету марсохода «Персеверанс», запуск якого здійснено 30 липня 2020 року, а посадка на Марс відбулася 18 лютого 2021 року[3] у кратері Єзеро[5][5][6]. Місія призначена для дослідження астробіологічного давнього середовища на Марсі, дослідження його поверхні, геологічних процесів на ньому та історії, включно із оцінкою його минулої населеності і потенціалу для збереження біосігнатур у межах доступних геологічних матеріалів[7][8]. Марсохід матиме капсули для зразків, які він збиратиме під час руху планетою. Зразки можуть бути відправлені на Землю за допомогою окремих місій, таких як Mars Sample Return Mission[8][9][10]. Безпосередньо на цю місію витратять $2,7 млрд., а загалом, щоб повернути зібрані зразки НАСА і ЄКА мають виділити не менше $7 млрд[11].

Mars 2020
Космічний корабель «Ingenuity»,
«Perseverance»
Тип космічного корабля роботизований ґвинтокрил,
марсохід
Ракета-носій Atlas V 541[1] компанії ULA  США
Місце запуску база Канаверал, SLC-41
Дата запуску 30 липня 2020, 11:50 (UTC)[2]
Місце посадки кратер Єзеро
Дата посадки 18 лютого 2021, 23:56 (UTC)[3]
Тривалість польоту 6 місяців, 19 днів
тривалість місії: 1 марс. рік (687 земн. днів)
Пройдено відстань до Марса — 504,669 млн.[4] км
Пов'язані місії
Попередня місія Наступна місія
Марсіанська наукова лабораторія

Місія Марс 2020 була оголошена НАСА 4 грудня 2012 року на осінній зустрічі Американського геофізичного союзу у Сан-Франциско[12]. Марсохід «Персеверанс» створений на основі існуючого марсохода «К'юріосіті»[13]. В його конструкції використані як вже протестовані, так і нові наукові інструменти і дриль[14]. Роверу допомагатиме також роботизований ґвинтокрил.

Цілі
Система збору зразків, яка буде встановлена на марсоході «Персеверанс» для можливих майбутніх місій із повернення зразків

Марсохід «Персеверанс» дослідить місцевість на наявність ознак минулого життя, збиратиме зразки ґрунту та порід, використовуючи нові технології, необхідні для подальшого дослідження Марса як автоматичними апаратами, так і людиною. Ровер планується до запуску у 2020 році за допомогою ракети-носія Atlas V-541[15], місією керуватиме Лабораторія реактивного руху та НАСА. Цей політ передбачений програмою дослідження Марса[16][17][18][9]. Наукове завдання місії передбачає, що ровер збере 31 зразок ґрунту із поверхні Марса, щоб у подальшому транспортувати їх на Землю для подальшого вивчення. У 2015 році команда розширила концепт та планувала зібрати навіть більше зразків, розподіливши їх у невеликих контейнерах і зберігати їх на поверхні Марса[19]. У вересні 2013 року НАСА оголосило конкурс для дослідників щодо визначення переліку інструментів ровера разом із системою збору зразків[20][21]. Наукові інструменти для місії були обрані у липні 2014 року після відкритого конкурсу, який базувався на наукових цілях місії, оголошених за рік до того[22][23]. Науковий підхід, який буде використаний інструментами ровера під час збору зразків, забезпечить їх деталізований аналіз та визначить, які із них будуть повернуті на Землю[24]. Керівник наукової команди зазначив, що НАСА не передбачає існування життя на Марсі, проте у світлі нещодавних знахідок «К'юріосіті», це здається можливим[24].

Марсохід «Персеверанс» використовуватиме нові технології, щоб допомоги майбутнім пілотованим експедиціям виявити загрози, пов'язані з марсіанським пилом. Також вперше буде використана технологія отримання невеликої кількості кисню із діоксиду вуглецю, який міститься у марсіанській атмосфері[8][9][10][25]. Відбудеться тестування нової технології точної посадки, яка буде критичною для подальшого освоєння людиною поверхні Марсу[26]. За інформацією наукової команди місії (Science Definition Team), НАСА обирає кінцеві цілі для ровера. Вони стануть базисом для складання списку наукового обладнання ровера весною 2014 року[25]. Місія також спробує знайти підповерхневу воду, дослідити погоду Марса, пил та інші явища навколишнього середовища, що можуть вплинути на астронавтів, які житимуть і працюватимуть на поверхні Марса[27].

Ключовою вимогою до місії є допомога НАСА у підготовці майбутньої місії із повернення зразків[28][29][30], яка необхідна для здійснення пілотованих місій на Марс[8][9][10]. Для повернення зразків знадобиться три засоби: орбітальний апарат Next Mars Orbiter, ровер та невелика ракета[31][32]. У проміжку між 20 і 30 бурінням, зразки будуть зібрані і збережені всередині маленьких трубкоподібних контейнерів ровера і будуть залишені на поверхні Марса для можливих майбутніх місій[33]. Спеціальний ровер має транспортувати ці зразки до ракети, яка відправить їх на Землю. У липні 2018 НАСА замовило компанії Airbus його концепт[34]. Ракета-носій зі зразками має стартувати із поверхні Марса і піднятися на 500 км для стикуванння із орбітальним апаратом. Там контейнер зі зразками буде переданий до транспортного засобу, який і доставить їх на Землю для дослідження[29].

Складові місії

«Персеверанс»
Космічний апарат місії Mars 2020
«Персеверанс» матиме наукові прилади для дослідження поверхні Марса
«Інджін'юіті» шукатиме цікаві місця для дослідження їх ровером
Транспортна система доставить місію на Марс

Конструкція марсохода ґрунтується на діючому марсохіді «К'юріосіті» і має більш міцні колеса з більшою шириною і діаметром (52,5 см) проти 50 см у «К'юріосіті».[35][36][37][38][39]Алюмінієві колеса мають шипи для кращого зчеплення та титанові спиці для пружинної опори.[40]Інструменти та система збору та збереження зразків, поліпшені колеса робить цей марсохід важчим, ніж «К'юріосіті»,[41] на 17 % (1050 кг проти 899 кг у «К'юріосіті»). Марсохід матиме 2,1 м роботизовану руку для різноманітних операцій, у тому числі для аналізу геологічних зразків з поверхні Марса.[42]Радіоізотопний термоелектричний генератор марсохода важить 45 кг і використовує 4,8 кг плутонію в якості джерела тепла, яке конвертується у електроенергію.[43] Потужність генератора — 110 Вт під час запуску з невеликим зменшенням під час дії місії.[43]Марсохід має два літій-іонні акумулятори, які необхідні для задоволення пікових потреб в енергії, коли для роботи інструментів необхідно більше енергії, ніж генерує РІТЕГ. Передбачається, що РІТЕГ працюватиме 14 років, він був забезпечений міністерством енергетики США.[43] На відміну від сонячних панелей, РІТЕГ забезпечує значну гнучкість в роботі інструментів марсохода навіть вночі і під час пилових бурь, зим.[43]

«Інджін'юіті»

«Інджін'юіті» — роботизований ґвинтокрил-розвідник, він буде використаний для тестування і демонстрації технології польотів на Марсі. Ґвинтокрил відділятиметься від верхньої частини ровера і має здійснити п'ять польотів впродовж 30-денного тесту на ранніх стадіях місії[44]. Кожен політ триватиме не більше 3 хвилин на висоті 3-10 метрів над поверхнею,[45]проте ґвинтокрил має здатність здійснювати польоти на відстань до 600 метрів за один виліт[46]. Він використовуватиме автоматичне керування і комунікуватиме із ровером напряму́ після кожного польоту. Якщо випробування будуть успішні, НАСА зможе використовувати конструкцію ґвинторила для майбутніх місій[45].

Система посадки
Фотографія Perseverance з небесного крану

Для безпечного спуску із орбіти на поверхню Марса ровера використовуватиметься система посадки, що складається із наступних елементів: тепловий щит для етапу входження в атмосферу, гальмівні ракетні двигуни, парашути і так званий «небесний кран». Марсохід «Персеверанс» базується на конструкції марсохода «К'юріосіті»[15], тому і вся система транспортування, входу в атмосферу, спуску і посадки скопійована із попередньої місії — Марсіанської наукової лабораторії і не потребувала додаткових коштів або досліджень. Це знизило технічні ризики місії, зменшило видатки та час на дослідження[47]. Одна із поліпшених технологій — методика наведення та управління ровером «Terrain Relative Navigation» (навігація по місцевості) для більш точного визначення місця посадки[48][49]. Ця система дозволить збільшити точність посадки в межах 40 метрів і уникнути перешкод[50]. Це знакове поліпшення у порівнянні із попередньою місією, яка мала точність посадки у еліпсі — 7х20 км[51]. У жовтні 2016 року НАСА оголосило про використання ракети Xombie для тестування системи спуску Lander Vision System, як частини експериментальної автоматичної системи спуску і підйому для місії Марс 2020 з метою збільшення точності посадки і уникнення небезпечних перешкод[52][53].

Місія
Кратер Єзеро — місце приземлення марсохіда «Персеверанс» та гвинтокрила «Інджін'юіті»
Перше фото, отримане з марсохода

Місія та її запуск оцінюються приблизно в 2,1 млрд доларів США. Попередня місія — Марсіанська наукова лабораторія коштувала 2,5 мільярда доларів США в цілому[13]Поточна дата запуску — 17 липня 2020 року обгрунтована оптимальним розташуванням Землі та Марса. Посадка ровера на поверхню планується на 18 лютого 2021 у марсіанському кратері Єзеро, тривалість місії — 1 марсіанський рік (668 солів або 687 земних днів). Місія дослідить кратер Єзеро, який, на думку науковців, 3.9-3.5 млрд років тому був озером глибиною 250 метрів. Космічний апарат Mars Reconnaissance Orbiter розпізнав у цій місцевості, зокрема, смектитові глини.[54] Глинисті мінерали формуються у присутності води, тож ймовірно, що на даній території колись, давним-давно, була водойма, а також, можливо, існувало й життя. Поверхня кратера помережана тріщинами, що утворюють полігональні візерунки із безліччю окремих пласких шматків глинистого ґрунту. Такі форми зазвичай утворюються при висиханні глини.[55]Для висадки ровера розглядалось вісім варіантів — Columbia Hills в кратері Гусєва, кратер Єзеро, кратер Холден, кратер Еберсвальде, долина Маврт, місцевість Північно-Східний Сиртіс, Нілі Фосей — група великих, концентричних грабенів на Марсі, південно-західна частина каньйону Мелас Казма. У робочій зустрічі 8-10 лютого 2017 року у Пасадені було відібрано три місцевості — кратер Єзеро, місцевість Північно-Східний Сиртіс та Columbia Hills в кратері Гусєва. У листопаді 2018 року було оголошено остаточний вибір — кратер Єзеро.

Надішли своє ім'я на Марс
Електронний квиток «пасажирки» з України

Для привернення уваги громадськості до місії Марс 2020 НАСА оголосило кампанію «Надішли своє ім'я на Марс» під час якої кожен бажаючий міг записати своє ім'я у спеціальну форму на сайті. Після закінчення кампанії, всі імена були записані на мікрочіп, який прикріпили на марсоході. Після заповнення форми на сайті кожен учасник отримав цифровий квиток з детальним описом місії. Всього було зібрано 10 932 295 імен.[56] Також, у червні 2019 НАСА оголосило конкурс щодо обрання назви для нового марсохода, який тривав до осені 2019, у січні 2020 було відібрано 9 фіналістів,[57]. Переможець був оголошений 5 березня 2020.[58][59]

Див. також

Примітки
  1. Ray, Justin (25 липня 2016). NASA books nuclear-certified Atlas 5 rocket for Mars 2020 rover launch. Spaceflight Now. Процитовано 26 липня 2016.
  2. НАСА запустила на Марс важку ракету Atlas V з найновішим марсоходом Perseverance.ВІДЕО (укр.). espreso.tv. 30 липня 2020.
  3. Jeff Foust (18 лютого 2021). Perseverance lands on Mars (англ.). spacenews.com.
  4. Gamie Groh (12 липня 2020). NASA set for upcoming Mars mission to seek signs of ancient life on the red planet (англ.). teslarati.com.
  5. Chang, Kenneth (19 листопада 2018). NASA Mars 2020 Rover Gets a Landing Site: A Crater That Contained a Lake - The rover will search the Jezero Crater and delta for the chemical building blocks of life and other signs of past microbes.. The New York Times. Процитовано 21 листопада 2018.
  6. Wall, Mike (19 листопада 2018). Jezero Crater or Bust! NASA Picks Landing Site for Mars 2020 Rover. Space.com. Процитовано 20 листопада 2018.
  7. Chang, Alicia (9 липня 2013). Panel: Next Mars rover should gather rocks, soil. Associated Press. Процитовано 12 липня 2013.
  8. Schulte, Mitch (20 грудня 2012). Call for Letters of Application for Membership on the Science Definition Team for the 2020 Mars Science Rover. NASA. NNH13ZDA003L.
  9. Summary of the Final Report. NASA / Mars Program Planning Group. 25 вересня 2012.
  10. Moskowitz, Clara (5 лютого 2013). Scientists Offer Wary Support for NASA's New Mars Rover. Space.com. Процитовано 5 лютого 2013.
  11. Jeff Foust (29 липня 2020). NASA and ESA outline cost of Mars sample return (англ.). spacenews.com.
  12. Harwood, William (4 December 2012). «NASA announces plans for new $1.5 billion Mars rover»
  13. Amos, Jonathan (4 December 2012). «Nasa to send new rover to Mars in 2020». BBC News. Retrieved 5 December 2012.
  14. Amos, Jonathan (4 грудня 2012). Nasa to send new rover to Mars in 2020. BBC News. Процитовано 5 грудня 2012.
  15. Harwood, William (4 грудня 2012). NASA announces plans for new $1.5 billion Mars rover. CNET. Процитовано 5 грудня 2012. «Using spare parts and mission plans developed for NASA's Curiosity Mars rover, Ronnie Pickering says it can launch the rover in 2020 and stay within current budget guidelines.»
  16. Program And Missions – 2020 Mission Plans. NASA. 2015.
  17. Mann, Adam (4 грудня 2012). NASA Announces New Twin Rover for Curiosity Launching to Mars in 2020. Wired. Процитовано 5 грудня 2012.
  18. Leone, Dan (3 жовтня 2012). Mars Planning Group Endorses Sample Return. SpaceNews.
  19. Davis, Jason (28 серпня 2017). NASA considers kicking Mars sample return into high gear. The Planetary Society.
  20. Announcement of Opportunity: Mars 2020 Investigations. NASA. 24 вересня 2013. Процитовано 18 травня 2014. Ця стаття містить текст із джерела, яке перебуває в суспільному надбанні.
  21. Mars 2020 Mission: Instruments. NASA. 2013. Процитовано 18 травня 2014.
  22. Brown, Dwayne (31 липня 2014). RELEASE 14-208 – NASA Announces Mars 2020 Rover Payload to Explore the Red Planet as Never Before. NASA. Процитовано 31 липня 2014.
  23. Objectives – 2020 Mission Plans. mars.nasa.gov. Процитовано 4 грудня 2015.
  24. Science Team Outlines Goals for NASA's 2020 Mars Rover. Jet Propulsion Laboratory (NASA). 9 липня 2013. Процитовано 10 липня 2013.
  25. Klotz, Irene (21 листопада 2013). Mars 2020 Rover To Include Test Device To Tap Planet's Atmosphere for Oxygen. SpaceNews. Процитовано 29 грудня 2019.
  26. Bergin, Chris (2 вересня 2014). Curiosity EDL data to provide 2020 Mars Rover with super landing skills. NASASpaceFlight.com.
  27. Mars 2020 Rover - Overview. NASA/JPL. Процитовано 6 липня 2018.
  28. Foust, Jeff (20 липня 2016). Mars 2020 rover mission to cost more than $2 billion. SpaceNews.
  29. Evans, Kim (13 жовтня 2015). NASA Eyes Sample-Return Capability for Post-2020 Mars Orbiter. Denver Museum of Nature and Science. Процитовано 10 листопада 2015.
  30. Mattingly, Richard (March 2010). Mission Concept Study: Planetary Science Decadal Survey - MSR Orbiter Mission (Including Mars Returned Sample Handling). NASA.
  31. Ross, D.; Russell, J.; Sutter, B. (March 2012). Mars Ascent Vehicle (MAV): Designing for high heritage and low risk. 2012 IEEE Aerospace Conference: 1–6. ISBN 978-1-4577-0557-1. doi:10.1109/AERO.2012.6187296.
  32. Mars Ascent Vehicle (MAV).
  33. How NASA's Next Mars Rover Will Hunt for Alien Life. Mike Wall, Space.com. 11 December 2019.
  34. Amos, Jonathan (6 липня 2018). Fetch rover! Robot to retrieve Mars rocks. BBC News. Процитовано 9 липня 2018.
  35. Harwood, William (4 грудня 2012). NASA announces plans for new $1.5 billion Mars rover. CNET. Процитовано 5 грудня 2012. «Using spare parts and mission plans developed for NASA's Curiosity Mars rover, Ronnie Pickering says it can launch the rover in 2020 and stay within current budget guidelines.»
  36. Wall, Mike (4 грудня 2012). NASA to Launch New Mars Rover in 2020. Space.com. Процитовано 5 грудня 2012.
  37. Lakdawalla, Emily (19 серпня 2014). Curiosity wheel damage: The problem and solutions. Planetary.org/Blogs. The Planetary Society. Процитовано 22 серпня 2014.
  38. Gebhardt, Chris. Mars 2020 rover receives upgraded eyesight for tricky skycrane landing. NASASpaceFlight.com. Процитовано 11 жовтня 2016.
  39. Mars 2020 - Body: New Wheels for Mars 2020. NASA/JPL. Процитовано 6 липня 2018.
  40. Mars 2020 Rover - Wheels. NASA. Процитовано 9 липня 2018.
  41. Mars 2020 - Body: New Wheels for Mars 2020. NASA/JPL. Процитовано 6 липня 2018.
  42. Mars 2020 Rover's 7-Foot-Long Robotic Arm Installed. mars.nasa.gov (English). 28 червня 2019. Процитовано 1 липня 2019. «The main arm includes five electrical motors and five joints (known as the shoulder azimuth joint, shoulder elevation joint, elbow joint, wrist joint and turret joint). Measuring 7 feet (2.1 meters) long, the arm will allow the rover to work as a human geologist would: by holding and using science tools with its turret, which is essentially its "hand."»
  43. Mars 2020 Rover Tech Specs. JPL/NASA. Процитовано 6 липня 2018.
  44. Decision expected soon on adding helicopter to Mars 2020. Jeff Fout. Space News. 4 May 2018.
  45. Mars Helicopter Technology Demonstrator. (PDF) J. (Bob) Balaram, Timothy Canham, Courtney Duncan, Matt Golombek, Håvard Fjær Grip, Wayne Johnson, Justin Maki, Amelia Quon, Ryan Stern, and David Zhu. American Institute of Aeronautics and Astronautics (AIAA), SciTech Forum Conference; 8–12 January 2018, Kissimmee, Florida. DOI:10.2514/6.2018-0023.
  46. Crazy Engineering Mars Helicopter Transcript (PDF). JPL – NASA. 22 січня 2015. Процитовано 1 вересня 2015. Ця стаття містить текст із джерела, яке перебуває в суспільному надбанні.
  47. Dreier, Casey (10 січня 2013). New Details on the 2020 Mars Rover. The Planetary Society. Процитовано 15 березня 2013.
  48. Agle, DC (1 липня 2019). A Neil Armstrong for Mars: Landing the Mars 2020 Rover. NASA. Процитовано 1 липня 2019.
  49. Mars 2020 Rover: Entry, Descent, and Landing System. NASA. July 2016. Процитовано 17 липня 2016.
  50. Here's an example of the crazy lengths NASA goes to land safely on Mars. Eric Berger, Ars Technica. 7 October 2019.
  51. NASA Mars Rover Team Aims for Landing Closer to Prime Science Site. NASA/JPL. Процитовано 15 травня 2012.
  52. Williams, Leslie; Webster, Guy; Anderson, Gina (4 жовтня 2016). NASA Flight Program Tests Mars Lander Vision System. NASA. Процитовано 5 жовтня 2016.
  53. Fresh Eyes on Mars: Mars 2020 Lander Vision System Tested through NASA's Flight Opportunities Program Oct 2016
  54. Murchie, S. et al. 2009. A synthesis of Martian aqueous mineralogy after 1 Mars year of observations from the Mars Reconnaissance Orbiter. Journal of Geophysical Research: 114.
  55. (англ.)Channel into Jezero Crater Delta.
  56. Send Your Name to Mars: Mars 2020. mars.nasa.gov (англ.). Процитовано 12 лютого 2020.
  57. Agle, D.C.; Hautaluoma, Grwy; Johnson, Alana (21 січня 2020). Nine Finalists Chosen in NASA's Mars 2020 Rover Naming Contest. NASA. Процитовано 21 січня 2020.
  58. Hautaluoma, Grey; Johnsom, Alana; Agle, DC (5 березня 2020). Virginia Middle School Student Earns Honor of Naming NASA's Next Mars Rover "Perseverance". NASA. Процитовано 5 березня 2020.
  59. Chang, Kenneth (5 березня 2020). NASA's Mars 2020 Rover Gets New, Official Name: Perseverance - The robotic explorer is to join Curiosity on the red planet next year, and is expected to get more rolling companions built by China, Europe and Russia.. The New York Times. Процитовано 6 березня 2020.

Посилання

Media


This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.