Мягкая и безопасная посадка на поверхность Марса — дело непростое. Редкая марсианская атмосфера не оказывает чрезмерного сопротивления входу в нее космического корабля и, следовательно, не позволяет эффективно аэродинамически тормозить. Однако теперь ученым пришла в голову совершенно безумная идея.
НАСА уже имеет некоторый опыт посадки на поверхность Марса. Космическому агентству США удалось девять раз приземлиться на Марсе с 1970-х годов. Для выполнения этого чрезвычайно опасного маневра уже использовались огромные подушки безопасности, тормозные двигатели и парашюты. Каждый раз приземление — самая сложная часть всего полета с Земли на Марс. Недаром в прошлом году при посадке марсохода Perseverance («Настойчивость») команда миссии чуть ли не поседела от стресса в течение «7 минут ужаса», то есть с момента входа марсохода в марсианскую атмосферу до контакта с поверхности Красной планеты.
В Европейском космическом агентстве также прекрасно знают, что даже небольшая ошибка, допущенная на этом этапе миссии, может закончиться катастрофой. Все было именно с посадочным модулем «Скиапарелли», который из-за ошибки датчика врезался в поверхность Марса на скорости несколько сотен километров в час.
Или может быть проще? Посадка без торможения
Инженеры НАСА решили проверить, можно ли просто сконструировать посадочный модуль так, чтобы упакованные на нем приборы выдержали всю посадку на Марс… без торможения. Гипотетический посадочный модуль должен был войти в атмосферу планеты, максимально затормозить в полете, а затем врезаться в поверхность Марса на скорости от 100 до 200 км/ч.
Конечно, обычный посадочный модуль вряд ли справится с такой задачей. По этой причине ученые решили оснастить испытательный посадочный модуль своеобразной складывающейся, состоящей из нескольких частей зоной деформации, которая при ударе о поверхность рассеивала бы большую часть энергии удара. Если бы что-то подобное удалось разработать, затраты на подготовку любой марсианской миссии значительно снизились бы. Более того, наконец-то ученые, готовящие марсианские миссии, смогли заглянуть и в те районы Марса, которые из-за своей высоты пока остаются вне досягаемости любых посадочных модулей. До сих пор для места приземления всегда выбирались как можно более низкие площадки, так как они обеспечивают максимально длительный полет через атмосферу и, следовательно, максимально длительное аэродинамическое торможение.
Экспериментальный посадочный модуль выдержал испытания на Земле
Экспериментальный прототип спускаемого аппарата SHIELD, оснащенный соответствующей «зоной деформации», недавно прошел испытания в одном из центров НАСА в Калифорнии. Именно там из специальной катапульты на скорости 177 км/ч в сторону установленной на земле металлической пластины был выпущен испытательный посадочный модуль, содержащий несколько приборов, смартфон и флаконы с марсианскими тестовыми образцами. Скорость была выбрана так, чтобы она напоминала скорость аппарата, только что прошедшего марсианскую атмосферу и приближающегося без торможения к поверхности планеты.
К удивлению инженеров, щит сработал. Уцелели все инструменты, которые со всей силой рухнули на землю. Использование этого типа технологий может помочь в разработке новых марсианских миссий.
Однако ученые замечают еще одну возможность использования такого решения. Поскольку полезный груз способен пережить полет через разреженную атмосферу Марса и удар о его поверхность на большой скорости, он должен пережить полет через плотную атмосферу Земли (а значит, более эффективное аэродинамическое торможение) и приземление на нашу планету. Такая технология может быть использована для доставки на Землю образцов марсианского реголита, собранных в настоящее время марсоходом Perseverance на дне кратера Джезеро на Марсе.
В ближайшие месяцы и годы ученые подготовят и испытают прототип такого спускаемого аппарата. Поэтому не исключено, что первые в истории марсианские образцы не приземлятся на поверхность нашей планеты, а просто врежутся в нее, как и планировалось. Правда складывается впечатление, что в конце такой миссии ученые также будут говорить о долгих минутах страха перед тем, будет ли миссия, которая продолжается уже более десяти лет, действительно успешной.
