Марсианская эпопея Spirit и Opportunity
Полная история самой успешной экспедиции на Марс. Почти полгода на Красной планете трудятся два американских марсохода. Главное уже сделано, но начинается новый этап работы. Самое время оглянуться назад.
Автор: Иван Карташев | Раздел: | Дата: 03 июня 2004 года
Почти полгода на Красной планете изо дня в день трудятся два американских марсохода Spirit и Opportunity. Экспедиция двух американских марсоходов еще не завершена, но уже может называться самым крупным за последнее время успехом в исследовании других планет.
История американских марсоходов началась почти восемь лет назад. Первая экспедиция, в которой использовался марсоход, называлась Mars Pathfinder и была предпринята в 1996 году.
Первопроходец
Программа Mars Pathfinder предусматривала использование двух аппаратов: неподвижного посадочного модуля и собственно марсохода под названием Sojourner. Марсоход Sojourner был невелик и имел всего 28 см в высоту, 63 см в длину и 48 см в ширину. Клиренс составлял 130 мм, а масса чуть превышала 10 кг. Управление аппаратом осуществлялось оператором с Земли, причем вся связь велась через неподвижный посадочный модуль.
На марсоходе был установлен рентгеновский спектрометр для оценки химического состава грунта, имелось научное оборудование и на неподвижном модуле. И всё же исследования никогда не были главной целью проекта. Mars Pathfinder должен был доказать возможность использования для изучения Марса передвижной техники, причём техники, разработка которой обходится сравнительно недорого.
И "первопроходец" справился с этой задачей. Sojourner успешно работал с 6 июля по 27 сентября 1997 года, когда связь с Mars Pathfinder прервалась по невыясненным причинам. За это время марсоход прошел около сотни метров. Экспедицию признали успешной, и в NASA принялись за проектирование нового поколения марсоходов.
Марсианские тракторы
Новая программа получила название Mars Exploration Rovers. Её основной задачей был избран поиск свидетельств существования в прошлом на Красной планете жидкой воды. Исследования решили вести с помощью двух идентичных по конструкции аппаратов. Первый из них получил название Spirit, а второй - Opportunity.
Готовиться к новой экспедиции начали заранее. К 2002 году приготовления перешли в заключительную фазу, когда в пустыне на севере штата Аризона прошли испытания автоматических аппаратов FIDO (Field Integrated Design and Operations). Они представляли собой уменьшенные варианты двух реальных марсоходов, которым через год предстояло отправиться на Марс.
В начале 2003 года к старту на Марс были готовы сами марсоходы близнецы. Впрочем, из-за ряда задержек первый из марсоходов, Spirit, стартовал с космодрома на мысе Канаверал только 10 июня, а Opportunity отправился на Красную планету в ночь с 7 на 8 июля. Благодаря исключительно выгодному расположению Земли и Марса летом 2003 года, полет должен был занять у аппаратов не больше полугода.
Марсоход снаружи и изнутри
Марсоходы оснащены обширным спектром оборудования для научных исследований. На борту аппаратов находится панорамная камера, позволяющая делать подробные снимки марсианского ландшафта, оснащенный камерой микроскоп для изучения строения грунта и горных пород и три спектрометра: термоэмиссионный, мёссбауэровский и рентгеновский на альфа-частицах. Помимо этого, у марсоходов были специальные манипуляторы-буры, позволяющие снять верхний слой горных пород для изучения внутреннего строения.
Мощность бортовых компьютеров новых марсоходов значительно выросла по сравнению с Sojourner. В частности, конструкторы существенно увеличили объем памяти. Если памяти Sojourner хватало на хранение единственного снимка, то Spirit и Opportunity могут накапливать в своей памяти данные за продолжительные периоды наблюдений. Важно и то, что в Spirit и Opportunity была реализована система автономной навигации, то есть марсоходы могут самостоятельно, без помощи оператора находить оптимальную траекторию движения.
Подробнее об устройстве бортового компьютера, который используется на Spirit и Opportunity, об их операционной системе и программном обеспечении читайте в статье "Компьютерная начинка марсохода Spirit".
Необходимое для работы электропитание марсоходы получают от аккумуляторов, которые заряжаются от солнечных батарей.
План экспедиции
Местом посадки спускаемых аппаратов были избраны кратер Гусева и Полуденная равнина (Planum Meridiani), находящиеся на противоположных сторонах Марса. В NASA решили, что именно в этих областях шансы найти воду наиболее высоки. Кратер Гусева, по мнению ряда исследователей, мог, в свое время, служить дном крупному водоему, а на Полуденной равнине, как свидетельствовал проведенный с орбиты анализ, имеются значительные запасы гематита, который образуется на Земле только в присутствии влаги.
Карту Марса с отмеченными Полуденной равниной и кратером Гусева ищите на следующей странице статьи.
Изначально миссия марсоходов была рассчитана на 90 марсианских дней или "солов", как их предпочитают называть в NASA. Один "сол" равняется 24,6 земного часа, то есть совсем немного дольше земных суток. Однако практика показала, что срок службы марсоходов заметно больше запланированного. Впрочем, обо всем по порядку.
Первые неприятности
В начале января, когда в России ещё шли новогодние каникулы, Spirit успешно добрался до Марса. Посадка аппарата прошла без заметных осложнений - тормозные двигатели и амортизирующие подушки справились со своей задачей почти на отлично. Слово "почти" вкралось в повествование не зря. И вот почему...
Продолжение статьи читайте на следующей странице...
Стр. 2: Полная история работы марсоходов Spirit и Opportunity на Марсе: проблемы марсоходов и их решения, первые открытия, вода на Марсе, новая программа для бортового компьютера, вторая жизнь марсохода.
