Apatnapu't limang ekspedisyon sa Mars

Talaan ng mga Nilalaman:

Apatnapu't limang ekspedisyon sa Mars
Apatnapu't limang ekspedisyon sa Mars

Video: Apatnapu't limang ekspedisyon sa Mars

Video: Apatnapu't limang ekspedisyon sa Mars
Video: Building DIY Snow Tracks! | Part 1 2024, Abril
Anonim
Larawan
Larawan

- Ano ang minimum na impormasyon sa maximum na gastos?

- Ito ang mga paglulunsad ng mga istasyon ng kalawakan sa Mars.

Noong Nobyembre 18, 2013, isang sasakyan sa paglunsad ng Atlas-V ang inilunsad mula sa Cape Canaveral na may awtomatikong interplanetary station na MAVEN, na idinisenyo upang pag-aralan ang kapaligiran ng Mars.

Ang lahat ng mga system ng SLC-4 launch pad ay ganap na gumana - sa 13:18 lokal na oras, ang paligid ng cosmodrome ay nanginginig mula sa malakas na dagundong ng RD-180 (Ginamit ang mga engine na ginawa ng Russia sa parehong yugto ng paglulunsad ng Atlas-V sasakyan). Ang isang 300-toneladang koponan na humihinga ng sunog ay humiwalay mula sa launch pad at, mahigpit na nadagdagan ang bilis nito, sumugod upang salubungin ang mga bituin. Sa loob ng 27 minuto matapos ipasok ang sanggunian na orbit na mababang lupa, inilunsad ang mga makina ng pang-itaas na yugto na "Centaur": Nakamit ni MAVEN ang pangalawang bilis ng puwang at ipinasok ang tilapon ng pag-alis sa Mars.

Ang unang maniobra ng pagwawasto ay naka-iskedyul sa Disyembre 3. Sa loob ng 10 buwan, noong Setyembre 22, 2014, ang istasyon, na lumipad ng 300 milyong kilometro sa maitim na yelo, ay dapat pumasok sa orbit ng Martian. Ang isang pang-agham na misyon na may tinatayang tagal ng 1 Earth year ay magsisimula.

Ang paglunsad sa ilalim ng MAVEN na programa ay naging isa sa mga pangunahing intriga sa larangan ng paglulunsad ng puwang noong 2013 - ang kumpleto o bahagyang pagsususpinde ng gawain ng mga ahensya ng gobyerno ng Estados Unidos mula Oktubre 1, 2013 na ilagay sa peligro ang planong ekspedisyon sa Red Planet, sa kabila ng ang buong kahandaan ng lahat ng mga teknikal na sistema ng rocket at space system. at isang mahusay na "time window" para sa paglulunsad sa Mars. Mayroong isang tunay na banta ng pagkagambala ng lahat ng mga nakaplanong mga petsa at ang pagpapaliban ng paglulunsad ng MAVEN hanggang 2016.

At ito sa kabila ng katotohanang ang spacecraft mismo ay nasa Cape Canaveral mula pa noong Agosto, na sumasailalim ng masinsinang paghahanda para sa paglipad, at isang nakahandang sasakyan na paglulunsad ng Atlas-V ay naghihintay sa loob ng assemble shop ng cosmodrome!

Larawan
Larawan

Ang walang katotohanan na sitwasyon ay nai-save ng mga abugado ng NASA na natagpuan ang isang butas sa mga batas, ayon sa kung saan ang paglulunsad ng isang interplanetary probe ay nakakatugon sa mga pamantayan na hindi kasama ang MAVEN mula sa listahan ng sapilitang pagbawas sa badyet. Ang limang taong trabaho ng mga tauhan ng University of Colorado at ang space research laboratory ng University of Berkeley ay hindi walang kabuluhan - isang interplanetary station na nagkakahalaga ng $ 671 milyon (ang paglikha ng probe mismo ay nagkakahalaga ng $ 485 milyon, isa pang 187 milyon ay ginugol sa paghahanda bago ang paghahanda at ang pagbili ng sasakyan ng paglunsad ng Atlas-V) ay ligtas na naipadala sa nilalayon na target.

Si MAVEN ay naging ika-45 misyon sa Mars at ang ikasampung misyon ng reconnaissance ng orbital ng NASA sa paligid ng Red Planet. Ang pangalan ng pagsisiyasat ay isang kumplikadong pagpapaikli para sa Mars Atmosphere at Volatile EvolutioN, na ganap na sumasalamin sa mga gawain ng paparating na ekspedisyon. Ang MAVEN ay idinisenyo upang pag-aralan ang himpapawid ng Mars - isang manipis na shell ng gas, na ang presyon sa malapit na ibabaw na layer ay 0.6% lamang ng himpapawid ng Daigdig, at ang komposisyon ng gas ay ganap na hindi angkop para sa paghinga ng tao (halos buong kapaligiran ang Martian - 95% - carbon dioxide).

Larawan
Larawan

Isang snapshot ng aparatong Viking, 1976

Ngunit kahit na ang madulas na kapaligiran na ito ay patuloy na nawawala nang tuluy-tuloy - ang maliit na grabidad ng Mars ay hindi mapigil ang gas shell sa paligid ng planeta. Bawat taon ang "cosmic wind" ay "hinihipan" ang pang-itaas na mga layer nito sa kalawakan, na pinapunta sa Mars upang mabago sa isang nakapirming bloke ng bato, katulad ng Buwan o Mercury.

Ngunit kailan ito dapat mangyari? At ano ang kalagayan ng Mars sa malayong nakaraan, nang ang gas shell nito ay hindi pa ganoon kalakas na natanggal? Ano ang rate ng pagkawala ng kapaligiran ng Martian sa ganap na mga termino?

Ito ang dapat malaman ng MAVEN spacecraft: paglipat sa paligid ng Mars sa isang elliptical orbit na may pericenter na 150 km at isang apocenter na 6200 km, dapat itong matukoy ang kasalukuyang estado ng itaas na mga layer at ang likas na katangian ng kanilang pakikipag-ugnay sa solar wind. Itaguyod ang eksaktong rate ng pagkawala ng kapaligiran, pati na rin ang mga kadahilanan na nakakaapekto sa prosesong ito. Tukuyin ang ratio ng matatag na mga isotopes sa himpapawid, na dapat "magbigay ilaw" sa kasaysayan ng klima ng Martian. Hindi direkta, masasagot nito ang tanong: mayroon bang mga kundisyon sa nakaraan na pinapayagan ang pagkakaroon ng likidong tubig sa ibabaw ng Mars?

Ang tanging bagay na nakalungkot sa mga espesyalista sa NASA ay ang bagong probe ng orbital, dahil sa labis na pinahabang orbit, na hindi maaaring magamit bilang isang ulit ng mga signal mula sa rovers.

Larawan
Larawan

Sumasailalim ang MAVEN sa centrifuge na pagsubok

Mayroong 8 mga instrumento ng state-of-the-art na nakasakay sa pagsisiyasat:

- isang hanay para sa pag-aaral ng mga maliit na butil at patlang (tatlong mga analista ng mga maliit na butil ng "solar wind", isang sensor ng Langmuir waves (plasma oscillations) at isang pares ng mga indometro magnetometro);

- isang ultraviolet spectrometer, na nagbibigay-daan upang malayuang matukoy ang mga parameter ng himpapawid at ionosfir ng isang malayong planeta;

- walang kinikilingan at ionic mass spectrometer para sa pag-aaral ng isotopic na komposisyon ng himpapawid ng Mars.

Kahanga-hangang pang-agham na kagamitan at mga sistema ng suporta sa buhay, kabilang ang isang sistema ng pagkontrol ng pag-uugali, isang on-board computer, solar panel at kagamitan para sa komunikasyon sa Earth, na nagbibigay ng palitan ng data sa bilis na hanggang sa 10 Mbit / s - lahat ay umaangkop sa isang pabahay na sumusukat sa 2, 3 x 2, 3 x 2 m (lapad ng pagsisiyasat na may bukas na mga solar panel - 11 m). Ang dami ng mga aparato, system at kagamitang pang-agham ay 809 kg.

Ang Mars ba ay katulad ng Earth sa malayong nakaraan? Tiyak na linilinaw ni MAVEN ang isyung ito. Ang pangunahing bagay ay upang ligtas na makarating sa iyong patutunguhan. At ito, tulad ng ipinapakita sa pagsasanay, napakahirap …

Salaysay ng mga flight sa Mars

Ang Mars ang pinakapasyal at pinakapag-aralang celestial body, na daig pa ang buwan na malapit sa amin ng mga pamantayang ito. Ang mga mananaliksik ay naaakit ng marami: ang medyo maikling oras ng paglipad (kahit na mayroon nang mga teknolohiya - mas mababa sa isang taon). Angkop na mga kondisyon sa ibabaw: walang matinding presyon at temperatura, katanggap-tanggap na background radiation, pag-iilaw at gravity. Sa lahat ng mga planeta, ang Mars ay pinakaangkop para sa paghahanap para sa buhay na extraterrestrial (kahit na sa malayong nakaraan), at sa hinaharap na ito ay angkop para sa pag-landing ng isang maned ekspedisyon sa ibabaw nito.

Gayunpaman, ang landas sa Red Planet ay puno ng mga aksidente at mga labi mula sa spacecraft: mula sa 45 na inilunsad na paglalakbay, higit sa kalahati ang nakarating sa Red Planet. At iilan lamang ang ganap na nagawang ganapin ang nakaplanong programa.

Hindi pinatawad ng puwang ang pagmamadali at ang kaunting pagkakamali. Marami sa mga "explorer ng Mars" ang nabigo sa kanilang misyon sa simula. Pangunahin itong tumutukoy sa lahi ng kalawakan noong dekada 60, kung, sa mga tagubilin ng partido at gobyerno, kinakailangan sa lahat ng gastos upang mailunsad ang patakaran ng pamahalaan at makamit ang priyoridad sa kalawakan. Bilang isang resulta, ang mga istasyon na "Mars 1960A", "1960B", "Mariner-8" ay namatay sa atmospera ng Earth dahil sa mga aksidente sa mga rocket ng carrier.

Kahit na maraming mga istasyon ay nakakuha sa orbit ng sanggunian, ngunit hindi maabot ang tilapon ng pag-alis: ang isang tao ay natigil sa LEO, tulad ng Phobos-Grunt, at kalaunan ay bumalik sa Earth sa anyo ng isang nakasisilaw na maliwanag na bola-bola; ang isang tao ay hindi nakuha ang kinakailangang bilis para sa isang paglipad patungong Mars at nawala nang walang bakas sa malawak na heliocentric orbit ("Mariner-3"). Sa kabuuan, sa 45 na inilunsad na mga pagsisiyasat, 31 lamang (kasama ang MAVEN) ang nakarating sa kinakalkula na daanan sa flight sa Mars. Sa kredito ng ating bansa, ang una sa spacecraft na nagtakda ng isang kurso para sa Red Planet ay ang pagsisiyasat ng Soviet na Mars-1 (inilunsad noong Nobyembre 1, 1962). Sa kasamaang palad, ang susunod na talata ay nagsasabi tungkol sa kanya.

Larawan
Larawan

Modelo ng interplanetary na awtomatikong istasyon na "Mars-1"

Nagsisimula ang totoong bangungot sa loob ng isang buwan na flight sa Red Flight. Isang maling utos - at ang aparato, na nawalan ng oryentasyon, nawalan ng kakayahang makipag-usap sa Earth, na nagiging walang silbi na mga labi ng space. Ang isang katulad na istorbo ay naganap sa istasyon ng Mars-1 - isang butas ng nitroheno mula sa mga silindro ng sistema ng pagkontrol ng saloobin: ang komunikasyon sa istasyon ay nawala sa layo na 106 milyong km mula sa Earth. Ang isa pang aparato - "Zond-2" - ay nagdusa mula sa hindi kumpletong pagsisiwalat ng mga solar panel: ang nagresultang pagkawala ng kuryente ay naging sanhi ng pagkasira ng kagamitan sa onboard, "Zond-2" ay tahimik na namatay sa harap ng mga tagalikha nito. Ayon sa mga kalkulasyon ng ballistic, noong Agosto 6, 1965, isang hindi sinasadyang pagsisiyasat ang dapat ipasa sa paligid ng Mars.

Ang Hapon na pagsisiyasat na si Nozomi ay napahamak nang napakalakas at kilabot sa laki ng kalawakan. Ang kakulangan ng kanilang sariling sasakyan sa paglunsad ng kinakailangang lakas ay naging isang hindi magandang tandaan kapag nagpapadala ng isang ekspedisyon sa isang malayong planeta, gayunpaman, ang tuso na Hapon ay inaasahan na makuha ang kinakailangang bilis sa pamamagitan ng mga kumplikadong maniobra ng gravitational sa paligid ng Earth at Moon. Siyempre, lahat ay hindi napunta ayon sa plano - "Nozomi" ay nawala sa kurso. Nagawang kalkulahin ng Hapon ang isang bagong tilapon at muling idirekta ang istasyon sa Mars, kahit na nasa likod sila ng iskedyul na 4 na taon. Ngayon ang pangunahing bagay ay upang humawak sa kalawakan sa mahabang panahon. Naku … Isang malakas na solar flare ang puminsala sa marupok na pagpuno ng probe. Sa oras ng paglapit sa Mars, ang hidrazine ay nagyelo sa mga tangke - hindi posible na maglabas ng isang salpok ng pagpepreno, at si Nozomi na nawalan ng pag-asa ay lumipas ng 1000 km sa itaas ng Red Planet, nang hindi nakapasok sa isang malapit-Martian na orbit.

Sa ilalim ng napaka-nakakasakit na pangyayari, nawala ang probe ng Amerikanong "Mars Observer" (1993) - nagambala ang komunikasyon dito ilang araw lamang bago makarating sa Mars. Ang pinaka-malamang na sanhi ay isang pagsabog ng engine dahil sa pagtulo ng mga sangkap ng gasolina.

Ang unang nagtagumpay sa mahirap na distansya at nagpapadala ng isang malapit na litrato ng Red Planet ay ang American probe na Mariner 4, na lumipad sa paligid ng Mars noong Hulyo 1965.

Ang isang bilang ng mga sasakyan ay nawala na sa orbita ng Mars.

Noong Marso 27, 1989, ang komunikasyon sa istasyon ng Soviet na "Phobos-2" ay nawala, na sa oras na iyon ay nasa orbit na ng Mars sa loob ng 57 araw. Sa panahon ng gawain nito, ang "Phobos-2" ay nailipat sa Earth na natatanging mga resulta ng pang-agham sa mga thermal na katangian ng Phobos, ang plasma environment ng Mars at ang pagguho ng kapaligiran nito sa ilalim ng impluwensya ng "solar wind". Naku, ang pangunahing gawain ng misyon - ang pag-landing ng mga mini-prob na PrOP-F at DAS sa ibabaw ng Phobos - ay nabigo.

Noong 1999, sa ilalim ng kakaibang mga pangyayari, ang istasyon ng Amerika na "Mars Climate Orbiter" ay namatay, nasunog sa unang orbit sa kapaligiran ng Red Planet. Ipinakita ng isang panloob na pagsisiyasat sa NASA na ang mga nagtatrabaho na grupo ng mga espesyalista ay gumamit ng iba't ibang mga sistema ng pagsukat - panukat at tradisyonal na Anglo-Saxon (talampakan, libra, pulgada). Mula noon, pinagbawalan ng NASA ang mga yunit ng pagsukat ng Amerikano - lahat ng mga kalkulasyon ay eksklusibong ginagawa sa mga kilo at metro.

Larawan
Larawan

Ang mga pinto ng landing platform ay nagsasara sa paligid ng nakatiklop na Opportunity rover, 2003

Napakalaking problema ang naghihintay sa sinumang mangangahas na mapunta sa ibabaw ng Mars - ang taksil na kapaligiran ay masyadong mahina upang umasa sa lakas ng mga linya ng parasyut, ngunit masyadong siksik na lumapit sa ibabaw sa bilis ng cosmic. Maaaring hindi pangkaraniwan ang tunog, ngunit ang Mars ay isa sa mga pinaka kumplikadong celestial na katawan sa mga tuntunin ng landing!

Ang pag-landing ay nagaganap sa maraming yugto: ang mga engine ng pagpepreno, aerodynamic braking sa itaas na kapaligiran, isang decelerating parachute, mga preno engine muli, mga soft landing engine / airbag o isang natatanging "air balbula". Ang problema ng pagpapapanatag ay isang hiwalay na linya.

Ang pinakamabigat na bagay na gawa ng tao na maaaring maihatid sa ibabaw ng planeta ay ang MSL rover, na mas kilala bilang "Curiosity" - isang aparatong may bigat na 900 kg (bigat sa gravitational field ng Mars - 340 kg). Ngunit, maging tapat tayo, ang mga espesyalista sa paglipad at mga tagamasid sa labas ay natigilan sa pagiging kumplikado ng landing scheme at ng mga problemang nakatagpo habang nagmumula sa kapaligiran ng planeta.500 libong mga linya ng code ng programa, 76 squibs sa isang tiyak na pagkakasunud-sunod, paghihiwalay ng rover mula sa platform na nakabitin sa hangin na naka-on ang mga jet engine at isang malambot na pinagmulan mula sa taas sa mga cable na naylon. Kamangha-mangha!

Larawan
Larawan

Planet Mars: walang tubig, walang halaman, pinaninirahan ng mga robot na Amerikano.

Sariling larawan ng Curiosity rover

Maraming mga bayani ang nakaligtas sa panginginig ng boses at malalaking labis na karga sa mga yugto ng paglulunsad at pagbilis sa Mars, nakatiis ng matinding lamig ng kalawakan, ngunit namatay habang sinusubukang mapunta sa isang mapanirang malaswang katawan. Kaya, halimbawa, nag-crash ang Soviet na "Mars-2", na naging unang bagay na gawa ng tao sa ibabaw ng Mars (1971).

Ang unang istasyon na gumawa ng isang malambot na landing sa ibabaw ng Mars ay ang Soviet Mars-3. Naku, dahil sa arisen corona debit, ang istasyon ay nawala sa order 14 segundo pagkatapos ng landing.

Ang European probe na "Beagle-2" (ang landing module ng orbital probe na "Mars-Express") ay nawala nang walang bakas noong 2003 - ang aparato ay buong tapang na pumasok sa pulang-pula na kapaligiran ng planeta, ngunit pagkatapos nito ay hindi na ito nakipag-ugnay sa Earth …

Tinatago ng Mars ang mga lihim nito.

P. S. Bilang ng Nobyembre 21, 2013, dalawang Mars rovers ang nagpapatakbo sa ibabaw ng Red Planet - Opportunity (MER-B) at Curiosity (MSL). Ang una ay nagtrabaho sa mga kundisyong iyon sa loob ng 3586 araw - 39 beses na mas mahaba kaysa sa tinatayang panahon at gumapang sa ibabaw ng 38 na kilometro sa oras na ito.

Mayroong tatlong spacecraft sa orbit ng Mars: Mars-Odysseus, Mars Orbital Reconnaissance (MRO), at ang European probe na Mars-Express. Ang Odysseus ay tumagal ng pinakamahabang - ang misyon nito ay nagpatuloy sa ikalabintatlong taon.

Ang isang bagong paglilipat ay karera upang matulungan ang mga beterano - ang probe ng India na Mangalyaan (inilunsad noong Nobyembre 5, 2013), pati na rin ang nabanggit na MAVEN. Inaasahan natin na sa malapit na hinaharap ang Russia ay magkakaroon din ng isang aktibong bahagi sa "Martian regatta" - para sa 2016 at 2018. dalawang magkasamang ekspedisyon ng Russian-French na "Exomars" ay binalak (isang kasunduan sa kooperasyon ay nilagdaan noong Marso 14, 2013). Sa parehong 2018, ang na-update at mas advanced na istasyon ng Phobos-Grunt 2 ay dapat pumunta sa Mars. Sa oras na ito ay magiging maayos ang lahat.

Larawan
Larawan

HiRISE camera na may mataas na resolusyon sakay ng Martian Reconnaissance Orbital (MRO)

Apatnapu't limang ekspedisyon sa Mars
Apatnapu't limang ekspedisyon sa Mars

Pagkakataon rover footprints nakuha ng MRO

Larawan
Larawan

Isang panorama ng Greeley Haven area. Tingnan ang Cape York at Endeavor Crater. Ang panorama ay kinuha ng Opportunity rover sa panahon ng taglamig noong 2012.

Inirerekumendang: