В 1970-х годах, пилотируемые космические полеты США вернулись на низкую околоземную орбиту. В то же самое время агентство НАСА приступило к планированию роботизированных миссий для исследования Марса. Новая информация об условиях на "красной планете" полученная с аппаратов "Маринер-9" и "Викингов" подсказала направление для инженеров.
Многие концепции миссии которые были осуществлены в 1990-х и 2000-х годах, впервые были изучены и проработаны в 1970-х годах. Планировщики также рассматривали ряд миссий которые не были осуществлены и по сей день: возвращение образцов грунта с Марса, воздушные шары и дирижабли, а также планеры и самолеты с неподвижным крылом.
Технические решения по проектированию и разработке космических аппаратов и космических миссий сложны и зависят от многих факторов. Научная эффективность миссии– это лишь один из факторов, учитываемых при ее планировании, и он не всегда является самым важным. Тем не менее, ученые почти всегда участвуют в самом начале разработки. Часто такое участие достигается путем создания рабочей группы по разработке предлагаемой миссии.
8-9 мая 1978 года в Лаборатории реактивного движения (JPL) в Пасадене, штат Калифорния, состоялась встреча Специальной рабочей группы по проектированию марсианского самолета, чтобы рассмотреть цели миссии и предложить возможную полезную нагрузку для марсианского самолета. В своем отчете группа отметила, что марсианский самолет, будет предназначен для посадки и взлета с поверхности Марса. Он сможет собирать образцы пород в тех местах, которые труднодоступны для других аппаратов. Самолет также может быть использован для доставки небольшой полезной нагрузки, в виде пакетов приборов, которые можно будет доставлять при посадке, либо при их сбросе с борта самолета.
В основном, однако, Специальная научная рабочая группа ограничила свои обсуждения использованием самолета в качестве платформы для аэрофотосъемки. Группа основывала свое планирование марсианского самолета на конструкции беспилотного самолета "MiniSniffer" Летно-исследовательского центра НАСА Драйдена, который был разработан для отбора проб стратосферы Земли.
300-килограммовый самолет должен был прибыть на Марс в аэродинамической оболочке подобной аппаратам "Викинг". После раскрытия парашюта и отделения теплозащитного экрана, самолет расправлял свои крылья которые составляли в размахе 21 метр, затем он отделялся от аэродинамической оболочки в воздухе.
Самолет должен был летать на высоте около километра над поверхностью Марса, хотя он и был способен подняться до высоты в 7,5 километров. Пропеллер диаметром 4,5 метра в передней части фюзеляжа, который имел длину 6,35 метра, должен был приводить самолет в движение в очень разряженной атмосфере Марса (плотность атмосферы Марса менее 1% плотности атмосферы Земли) со скоростью от 216 до 324 километров в час.
Продолжительность полета марсианского самолета зависела от массы его полезной нагрузки, и выбора силовой установки. Самолет с 13-килограммовым поршневым двигателем мощностью 15 лошадиных сил, работающий на гидразине, вместе со 187 килограммами гидразинового топлива и 100-килограммами полезной нагрузкой, мог бы, по оценкам исследовательской группы, пролететь расстояние до 3000 километров за 7,5 часов. В то же время самолет с 20-ти килограммовым электродвигателем, 180 килограммами батарей и 40-ка килограммовой полезной нагрузкой мог бы пролететь до 10 000 километров за 31 час.
После того, как самолет израсходует топливо или заряд батарей, самолет падал на поверхность Марса. Исследовательская группа отметила, что короткий срок службы самолета диктует необходимость быстрого определения его местоположения после входа в атмосферу, чтобы его можно было быстро направить к целевым объектам исследования.
Специальная группа предполагала, что марсианский самолет будет нести инерциальную систему наведения, радиолокационные и барометрические высотомеры, а также датчики сканирования рельефа местности (лазерные или радиолокационные). Выбранная группой научная полезная нагрузка предназначалась для определения возможных посадочных площадок, для последующих миссий по возвращению образцов грунта с на Марса, а также для проведения других исследований. Например предполагалось исследование Долины Маринера, чтобы ответить на вопрос - "Является ли она рифтовой долиной?"
Группа определила, что самолет будет хорошо подходить для использования его в качестве платформы для камеры.
Марсианский самолет мог бы лететь по извилистому марсианскому каньону, передовая изображения с высоким разрешением, фотографируя геологические обнажения в стенах такого каньона. Камера марсианского самолета должна была быть установлена на вращающейся платформе внутри прозрачного купола под фюзеляжем самолета.
Другие исследования должны были включать: измерения скорости ветра, измерения атмосферного давления и температуры на различных высотах, инфракрасную и гамма-спектроскопию и мультиспектральную съемку для определения состава поверхности, а также измерение местных магнитных полей. Для исследований магнитного поля, самолет должен будет летать по определенной сетке над выбранной областью. Магнитометр, который должен был быть установлен на законцовке крыла или специальной штанге, чтобы свести к минимуму помехи от электрических компонентов самого самолета, также мог использоваться для поиска богатых железом областей и погребенных вулканических структур.
Концептуальный проект марсианского самолета 1978 года пал жертвой разочарования от Марса, после миссий "Викинг". Проект "Викинг", который стоил бюджету более 1 миллиарда долларов в ценах 1975 года, был предназначен для поиска жизни, но три его биологических эксперимента не дали однозначного положительного результата.
Миссии на Марс возобновились, но только в 1992 году, когда НАСА запустило орбитальный аппарат под названием Mars Observer. Космический аппарат должен был открыть новую эру исследования Марса.
Потеря аппарата Mars Observer 25 сентября 1993 года, была серьезной неудачей. Но в результате этой неудачи, в НАСА была разработана и принята новая официальная программа по изучению и исследованию Марса.
Первым же летательным аппаратом, который покорил небеса "красной планеты", стал маленький вертолетик под названием Ingenuity.
9 апреля 2021 года он осуществил первый в истории полёт на Марсе на собственном двигателе. Но это уже совершенно другая история!
Ну а на сегодня всё. Спасибо за внимание и всего Вам наилучшего!