На Марсе работает марсоход Perseverance, НАСА и ЕКА столкнулись с новой чрезвычайно сложной задачей. Оба агентства готовят возврат образцов с Марса, миссию, которая доставит образцы, собранные Perseverance, на Землю. Если миссия будет успешной, она откроет новую главу в освоении космоса роботами.
Согласно предположениям о возврате пробы с Марса, миссия по отбору пробы будет отправлена на Марс в первую очередь. Она приземлится недалеко от места посадки миссии Mars 2020 - марсохода Perseverance - и разместит там специальную платформу, с которой будет выпущен небольшой марсоход, построенный ЕКА, Sample Fetch Rover. Марсоход соберет образцы, подготовленные Perseverance, и вернет их на платформу. Там он загрузит их в контейнер размером с баскетбольный мяч на борту Mars Ascent Vehicle (MAV). MAV станет первым в истории аппаратом, взлетевшим с поверхности Марса. Его задачей будет доставить контейнер на орбиту Марса.
В это время вокруг Марса будет вращаться орбитальный аппарат для возврата на Землю. Предполагается перехватить находящийся на орбите контейнер, обеззаразить его и поместить в посадочную капсулу. Затем аппарат вернется к Земле и выпустит капсулу, которая приземлится на нашей планете.
Координация и выполнение столь сложной миссии - серьезная инженерная задача. Расстояние между Марсом и Землей настолько велико, что сигнал в обоих направлениях занимает несколько минут. Поэтому, если в критические моменты миссии возникнут непредвиденные проблемы, люди не смогут их исправить.
Самой большой проблемой будет запуск MAV с поверхности Марса. Анита Сенгупта, инженер факультета космической техники Университета Южной Калифорнии, говорит, что главная проблема здесь заключается в том, чтобы учесть различия в гравитации и взаимодействии Марса и атмосферы Земли.
Гравитация на Земле в три раза больше. А давление на поверхности Марса примерно в 100 раз ниже, чем на Земле. Глядя только на эти факторы, можно сказать, что требуется гораздо меньшая ракета, чтобы получить с Марса такую же массу, как и с Земли. Однако настоящая проблема в том, что на месте не будет людей. Все должно происходить автоматически. «Это должно сработать с первого раза», - говорит ученый.
Даже на Земле, когда ситуация полностью контролируема, запуск ракеты представляет собой серьезную проблему, а плохая погода часто приводят к прерыванию запуска буквально на последних секундах. Инженеры, работающие над двигателем для MAV, также должны помнить, что на Марсе очень низкие температуры. Поэтому они должны разработать такую систему для поддержания соответствующей температуры приводной системы, чтобы MAV мог без проблем запускаться после нескольких месяцев простоя и при минусовых температурах.
Существуют модели и вычислительные мощности, благодаря которым инженеры смогут проверить, например, как топливо ведет себя в таких условиях. Кроме того, многие системы будут дублированы, поэтому в случае отказа одной из них можно будет запустить другую.
Опыт миссии «Аполлон», когда он был запущен с поверхности Луны будет очень полезным. Каждая миссия чему-то учит, что в последствии используется в следующих миссиях.
Источник: ЕКА / НАСА
