13 новаторских достижений, лежащих в основе миссии НАСА на Марс, от SpaceX и конкурентов

  • 06-11-2020
  • комментариев

Художественный концепт изображает марсоход НАСА для исследования Марса на поверхности Марса. Два марсохода были запущены в 2003 году и прибыли на Марс в январе 2004 года. НАСА / Лаборатория реактивного движения-Калтех.

Когда в 1972 году закончилась программа «Аполлон», человечество закрыло главу миссий с экипажем в другие миры. Кроме того, когда программа шаттлов завершилась в 2011 году, Соединенные Штаты больше не могли запускать астронавтов на американских кораблях с американской земли.

Тем не менее, люди как вид оставались приверженцами постоянного присутствия в космосе. На Международной космической станции уже почти 20 лет постоянно находятся экипажи. Это 20 лет без перерыва, что люди живут за пределами планеты, но наше коллективное воображение тянется к большему. Нам нужны ботинки на Луне и Марсе, а также космические станции на орбите в других регионах. Нам нужны колонии. Мы хотим расширяться.

Теперь, наконец, более чем когда-либо прежде, НАСА стремится воплотить эту мечту в реальность и вместе с международными и коммерческими партнерами приступило к закладке кирпичей, которые в конечном итоге проложат более прочную дорогу к звездам.

Недавняя совместная миссия NASA и SpaceX, в ходе которой два астронавта отправились на МКС на борту корабля Crew Dragon, вернула часть этих прежних возможностей Соединенным Штатам, но это было только начало. Существуют различные текущие и предстоящие миссии, которые проложат путь вперед, в том числе…

Солнечный зонд Parker

Объявленный как первая миссия, коснувшаяся Солнца, солнечный зонд Parker Solar Probe (PSP) должен лететь ближе к звезде, чем любой другой космический корабль.

Понимание того, как работают звезды, является неотъемлемой частью нашего понимания Вселенной, и единственная звезда, которую мы имеем под рукой, - это наше Солнце.

Однако более важным для наших непосредственных нужд является понимание того, как активность Солнца распространяется по всей Солнечной системе и как эта активность влияет на Землю, другие планеты и межпланетное пространство.

PSP использует гравитацию Венеры на семи орбитах, чтобы постепенно приближаться к поверхности Солнца. В конце концов, он приблизится к 3,8 миллионам миль (для перспективы Земля находится в 93 миллионах миль от Солнца) и выйдет за пределы атмосферы Солнца.

Те из вас, кто испытал солнечное затмение, увидят эту атмосферу, также известную как корона. С каждым проходом он собирает информацию о солнечных ветрах, перемещаясь в космос, где скорость этих частиц увеличивается от дозвуковой до сверхзвуковой.

Для выполнения своей миссии PSP оснащена 4,5-дюймовым теплозащитным экраном, способным защитить ее от температур выше 2500 градусов по Фаренгейту. Он был запущен в сотрудничестве с Northrop Grumman, который предоставил третью ступень ракеты ULA Delta IV Heavy.

Это был первый полет Delta IV с третьей ступенью, которая требовалась для вывода Паркера на требуемую орбиту. Northrop Grumman был не единственным партнером; Компания Collins Aerospace создала систему терморегулирования, чтобы зонд продолжал работать в соответствии с конструкцией, выдерживая высокие температуры Солнца.

Parker Solar Probe не только является рекордсменом по наиболее близкому приближению к Солнцу искусственного объекта, но и является самым быстрым космическим кораблем.

См. Также: Итак, запуск NASA с экипажем SpaceX в космос. Что теперь происходит?

Эта гравитационная помощь Венеры разогнала PSP до 430 000 миль в час. На такой скорости PSP могла облететь земной шар примерно за три с половиной минуты.

Солнечный зонд Parker только что завершил свой пятый облет Солнца 13 июня и сейчас возвращается к Венере, где теряет орбитальную энергию и позволяет ему приблизиться к Солнцу при следующем проходе.

Информация, которую он предоставляет, поможет нам лучше понять природу солнечного ветра, его влияние на Землю и околоземные спутники. Солнечный ветер также воздействует на Солнечную систему далеко за пределами земной орбиты, поэтому понимание его воздействия будет жизненно важным, поскольку мы расширяем наше присутствие в дальний космос.

Настойчивость и изобретательность

Марсоход Mars Perseverance, запуск которого запланирован на июль или август этого года, является первым аппаратом, специально разработанным для поиска признаков древней жизни на Марсе.

В то время как предыдущие миссии искали подходящие условия для жизни, среди других задач миссии, Настойчивость загружена научными инструментами, способными искать прямые доказательства.

Настойчивость включает в себя дрель, способную собирать образцы и хранить их для последующего извлечения. Он также будет искать критически важные ресурсы для поддержки миссий с экипажем, включая тестирование процесса производства кислорода с помощью эксперимента Mars Oxygen ISRU (MOXIE), который определит, можно ли производить кислород из двуокиси углерода в атмосфере Марса.

В этой миссии используются многие из тех же успешных стратегий, что и для Curiosity. Наиболее примечательной является система посадки Sky Crane.

Оказавшись на земле, Perseverance приступит к работе. Mastcam-Z позволит делать панорамные и стереоскопические изображения, а также определять минералогию Марса.

Анализатор динамики окружающей среды Марса (MEDA) будет действовать как метеостанция, измеряя температуру, ветер, влажность и свойства марсианской пыли.

Радиолокационный формирователь изображения (RIMFAX) проникнет в землю и предоставит сантиметровые изображения геологической структуры Марса.

Есть один аспект миссии «Настойчивость», который привлекает особое внимание: изобретательность.

В дополнение к научным миссиям, которые будет выполнять «Персеверанс», у него также есть укрытие в виде четырехфунтового вертолета.

Крошечное судно было названо учеником старшей школы Ванизой Рупани, которая представила это имя на конкурс НАСА «Назови вездеход». Ее предложение не было выбрано для самого марсохода, но она имеет честь назвать первое судно, которое когда-либо будет летать в чужом мире.

Изобретательность не имеет собственных научных инструментов. Вместо этого он предназначен для демонстрации технологии для проверки способности летать в марсианской атмосфере.

После приземления Perseverance компания Ingenuity совершит несколько полетов в течение одного месяца. Это уникальная человеческая вещь - поиск знаний ради знаний. Мы проводим эксперимент, чтобы посмотреть, можно ли его провести.

Конечно, однажды полученные знания, скорее всего, будут использованы при создании будущих поделок.

Настойчивость и изобретательность в конечном итоге предоставят информацию как научную, так и практическую. Вполне возможно, что Настойчивость решит вопрос, раз и навсегда, существует ли или когда-либо существовала жизнь за пределами Земли.

Эксперименты с кислородом и водой также дадут ключевое понимание того, как мы можем управлять присутствием экипажа на Марсе, не только для посещения, но и для того, чтобы остаться.

Это миссии, которые он разделяет с другим марсоходом, предназначенным для более знакомой местности.

VIPER

Этот корабль размером с тележку для гольфа планируется запустить в декабре 2022 года, выступая за Volatiles Investigating Polar Exploration Rover.

НАСА недавно заключило контракт с Astrobotic на сумму 199,5 миллиона долларов на обеспечение непрерывной доставки VIPER к южному полюсу Луны. Astrobotic ранее выигрывал заказ через программу NASA Commercial Lunar Payload Services (CLPS) для доставки полезных нагрузок на Луну с помощью своего посадочного модуля Peregrine.

Это место особенное, так как это запланированное место назначения миссий Артемиды, которые вернут людей на Луну.

Затем VIPER проведет около 100 дней, исследуя поверхность и недра Луны в поисках водяного льда.

Его результаты проинформируют миссию Artemis, определив подходящие места для посещения.

Одна из целей Артемиды - не просто снова посетить Луну, но и обеспечить постоянное присутствие. Чтобы жить на Луне, нам нужна вода, и не только по очевидным причинам.

Воду, конечно, можно использовать для питья, но ее также можно отделить, обеспечивая источник кислорода, а также водород для использования в качестве топлива.

Из-за наклона Луны есть постоянно затененные области, которые, по мнению ученых, могут содержать запасы замороженной воды, что делает ее идеальным местом для исследований.

VIPER поможет проверить наличие водяного льда и, если да, то его количество доступно для использования.

Согласно заявлению НАСА, Astrobitics будет использовать свой посадочный модуль Griffin для приземления на поверхность Луны, а компания будет отвечать за интеграцию VIPER с посадочным модулем Griffin, запуск с Земли и посадку на Луну. Некоторые компоненты VIPER были также предоставлены отдельным коммерческим партнером Honeybee Robotics.

Миссия представляет собой продолжение сотрудничества между НАСА и коммерческими компаниями, которое, вероятно, останется ключевым элементом наших дальнейших исследований.

Эти миссии, каждая из которых запускается в течение следующих двух лет, проложат путь для человечества, чтобы окончательно покинуть Землю, отправившись сначала на Луну, затем на Марс и далее. И это происходит не в каком-то неопределенном будущем, это происходит прямо сейчас.

комментариев

Добавить комментарий