вторник, 20 марта 2012 г.

Орбитальный флот Марса готовится к встрече

MSL и Марс в августе 2012 года
Два космических аппарата НАСА, находящиеся на околомарсианской орбите, изменят свои траектории с целью обеспечения посадки на Красную планету  марсохода MSL "Curiosity" 6 августа 2012 года в кратере Гейла

"Mars Reconnaissance Orbiter" (MRO) и "Марс Одиссей" будут передавать на Землю важнейшую информацию о всех деталях спуска на поверхность Марса устройства, весом 900 кг, имеющего 3 метра в длину, 2,1 метра в высоту и 2,7 метра в ширину, помещенного в аэродинамическую капсулу диаметром около 5-ти метров.

MSL в полете и за работой     (Иллюстрация НАСА)
Известно, что подобный спуск  большой массы весьма затруднителен. Атмосфера планеты двоякая: слишком плотная, чтобы позволить ракетным двигателям обеспечить существенное торможение, когда тяга реактивной струи на сверхзвуковых скоростях сопряжена с нестабильностью; и слишком разреженная, чтобы парашюты и аэродинамическое торможение оказались эффективны. Некоторые предыдущие миссии использовали аэробаллоны для смягчения удара при посадке, но MSL слишком большая для использования этого варианта.

Curiosity выполнит спуск на поверхность Марса, используя специально разработанную систему высокоточного входа в атмосферу, снижения и посадки (EDL). Она обеспечит попадание в 20-километровый эллипс выбранной местности, в отличие от эллипса 150 км на 20 км систем посадки марсоходов Mars Exploration Rovers  (Spirit и Opportunity).


           Место посадки - кратер Гейла  (Изображение НАСА)
Система EDL предусматривает 3 этапа:
1. Вход в атмосферу, торможение за счет трения .При этом скорость межпланетного перелёта (около 6 км/с ) уменьшится, примерно, до двукратной скорости звука


     Curiosity в атмосфере Марса...     /Иллюстрация НАСА/
2 .На высоте около 10 км, при скорости 470 м/с, раскрывается сверхзвуковой парашют, сбрасывается тепловой щит

     На парашюте...                               (Иллюстрация НАСА)
3 .Достигнув высоты 1.8 км, при скорости около 100 м/с, запускается "летучий кран" -   снабженная 8-ю тормозными двигателями специальная платформа капсулы, на которой снизу на 3-х тросах подвешен сам марсоход. В момент касания поверхности планеты тросы и электрический кабель отстреливаются, платформа отлетает в сторону, а марсоход готовится к движению по Марсу

      На летучем кране...                       (Иллюстрация НАСА)
Эта система снижения и посадки с использованием "летучего крана" никогда раньше не применялась. Без участия "Mars Reconnaissance Orbiter" (MRO) и "Марс Одиссей" инженеры могут потерять важную информацию о том, как протекает $ 2,5 млрд. миссия на описанных выше этапах. Отслеживание посадки "вживую"  даст полную картину того, как работает система, а, в случае  неудачи, позволит НАСА провести детальный анализ происшедшего.

"Одиссей и MRO позиционируют свои орбиты таким образом, чтобы находится над MSL во время входа в атмосферу, ее прохождения и посадки", - сказал Ли, директор отдела по исследованию Марса в Лаборатории реактивного движения (JPL) в Пасадене, Калифорния.


               Марс Одиссей                       (Иллюстрация НАСА)
Космический аппарат Одиссей, который находится на орбите Марса с конца 2001 года, будет основным средством контроля за ходом посадки MSL. Он должен получать сигналы от ровера  и ретранслировать их непосредственно на Землю, используя bent-pipe канал связи. Распространяясь со скоростью света, радиосигналы достигнут Земли через несколько минут.

На марсоходе есть свой собственный передатчик прямой связи с Землей Х-диапазона, но он обеспечивает скорость только около 1 бит/сек, Одиссей же будет передавать данные со скоростью 8000 бит/сек.


Mars Reconnaissance Orbiter (MRO)     (Иллюстрация НАСА)
MRO, работающий на околомарсианской орбите с ноября 2006 года, будет собирать данные от Curiosity и передавать на Землю, примерно, через час после посадки.


                      Марс-Экспресс                  (Иллюстрация ЕКА)
Не останется в стороне и орбитальная станция Марс-Экспресс Европейского космического агентства (на орбите с 2003 года). Она будет отслеживать MSL во время посадки и предоставлять полученную информацию в НАСА.

Искусственные спутники Марса, составляющие его "орбитальный флот", и после посадки будут сопровождать исследовательскую деятельность Марсианской научной лаборатории в кратере Гейла, передавая марсоходу команды Центра управления, а обратно на Землю - добытые научные сведения.



Марсоход Curiosity в кратере Гейла    (Иллюстрация НАСА)
"Для MSL они играют важную роль, чтобы она работала",- сказал Ли. "Без них работа MSL была бы, вероятно, замедлена в десять раз".



Источники: Spacefligt Now, NASA, JPL

Комментариев нет: