Триумф космической науки


Преодолев за 7 месяцев путь в 470 миллионов километров от Земли до Марса, наконец
почти одновременно прибыли в фкврале 2021 года космические аппараты трёх стран - Объединённых Арабских Эмирататов, Китая и США.
Первой из них на Марс прибыла межпланетная станция Al Amal (Надежда).
image.png
Межпланетная станция Al Amal была разработана в ОАЭ в рамках программы Emirates Mars Mission. Al Amal вляется первым космическим аппаратом, спроектированным арабскими учёными с помощью учёных США, тем самым доказав, что покорять космос могут не только большие страны по численности населения, но и при желании - самые малые.
Арабская космическая станция имеет довольно внушительную массу - 1350 килограммов, которая снабжается электроэнергией от двух солнечных батарей.

Запуск аппарата был осуществлён из японского космического центра Танегасима
20 июля 2020 года при помощи ракеты-носителя H-IIA и достиг Марса 9 февраля 2021 года вечером в 19 часов 13 минут по московскому времени.
На подлёте к планете межпланетная станция Al Amal закончила подготовку к вхождению в марсианскую атмосферу, а затем начала снижение скорости при помощи двигателей в течение 27 минут со 121 до 18 тысяч километров в час, израсходовав при этом половину запаса топлива. Это был самый ответственный этап миссии за всё время после старта, который успешно завершился и сейчас аппарат движется по заданной орбите вокруг планеты.
К середине мая 2021 года аппарат перейдёт на 55-часовую полусинхронную рабочую орбиту с параметрами 20 тысяч километров на 43 тысячи километров и приступит к научной программе.

Программой исследований предусмотрено, что станция проработает на орбите Марса в течение двух лет.
Аппарат Al Amal начнёт свою работу с тестирования бортового оборудованияв течение нескольких недель, находясь на орбите Марса, и только в мае 2021 года начнёт выполнять задачи, предусмотренные программой исследований, такие как состав марсианской атмосферы и колебания сезонных изменений климата.
Al Amal будет постоянно находиться на орбите и не планируется его опускание на поверхность планеты.
Изучение физических и химических свойств атмосферы и поверхности Марса будет осуществляться с орбиты с помощью 3 приборов:

  • камеры Emirates eXploration Imager (EXI) - для получения фотографий с пространственным разрешением от 8 километров и больше;
  • спектрометра Emirates Mars Infrared Spectrometer (EMIRS) - для изучения льда, водяного пара, пыли и других элементов атмосферы;
  • спектрометра Emirates Mars Ultraviolet Spectrometer (EMUS) - для исследования количества кислорода и водорода в нижних слоях атмосферы.
    Учёные ОАЭ получат первую информацию в начале сентября 2021 года.
    Основная цель станции Al Amal преследует сбор самых полных данных о свойствах марсианской атмосферы. Сейчас известно, что атмосфера Марса отличается от земной по многим параметрам, однако, новые приборы позволят изучить, как марсианская погода меняется в течение дня и года и какие природные явления происходят в нижних слоях атмосферы - наличии льда или воды, возникновении пылевых бурь, температуре в разных частях планеты и других явлениях природы.
    Сбор таких данных крайне необходим для выбора места для проживания людей на Марсе в наиболее благоприятных природных условиях на неприветливой планете, куда Илон Маск планирует отправить экспедицию землян до 2030 года.

В 2015 году ОАЭ объявили, что к 2021 году на Марс должен быть отправлен первый арабский космический зонд и они сдержали слово. В марте 2017 года была утверждена государственная программа космических исследований, цель которой – постройка и заселение городка на Марсе к 2117 году.
В конце сентября - начале октября 2019 года на Международной космической станции провёл 8 суток первый космонавт ОАЭ Хаззаа Аль Мансури.
image.png
Её Превосходительство Сара Бинт Юсеф Аль Амири, государственный министр по передовым технологиям, подтвердила, что 3 декабря 2020 года в 5 часов 33 минуты по времени ОАЭ был успешно запущен в космос с французской станции “Гайана” на северном побережье Южной Америки, находящейся под суверенитетом Франции, российской ракетой “Союз” спутник Объединённых Арабских Эмиратов "Глаз сокола"
Таким образом, ОАЭ достигли нового качественного достижения в связи с 49-м Национальным днём.
Первые три этапа запуска длились 8 минут 48 секунд, причем первые три этапа выполнялись двигателями, работающими на топливе, а четвертый этап – с помощью
установки FREGAT для направления Луны на орбиту.
Спутник "Глаз сокола" это новое достижение ОАЭ.

Второй к Марсу прибыла китайская межпланетная станция Тяньвэнь-1 (Вопросы к небу), которая в отличие от Al Amal, планирует спуск на поверхность планеты.
image.png
Станция Тяньвэнь-1 оказалась в районе Марса 10 февраля 2021 года после успешного торможения и последующего выхода на задавнную орбиту вокруг планеты.
До мая Тяньвэнь-1 будет проводить детальную съёмку поверхности планеты для выбора наиболее подходящего места посадки , посе чего посадочная платформа с легким 240-килограммовым марсоходом отделится от орбитального аппарата и направится к поверхности Марса.
Местом высадки марсохода предварительно выбрана южноая часть равнины Утопия в восточной части северного полушария Марса.

Тяньвэнь-1 является первой автоматической собственной миссией Китая к Марсу, которая включает орбитальный зонд и посадочный модуль с первым китайским марсоходом (первая попытка посадить марсоход состоялась в 2011 году совместно с Россией, но она окончилась неудачей - при посадке на Марс аппарат разбился).
Весь перелёт Тяньвэнь-1 от Земли до Марса занял 7 месяцев. За время полёта станция совершила несколько коррекций траектории, а также послала на Землю несколько фотографий Марса, Земли и Луны.

При подлёте к Марсу в ходе манёвра зонд развернулся двигателями по направлению движения, что позволило создалать давление в топливных баках, запустить двигатель, отработавший нужных 11 минут, пока не было связи с Землёй из-за задержки радиосигнала вследствие большого расстояния от Марса до Земли.
Все сложные действия были выполнены в автоматическом режиме в правильной временной последовательности. Если бы двигатель запускается поздно или время горения короткое, Тяньвэнь-1 мог проплыть мимо Марса на широкую орбиту вокруг Солнца.
Двигатель зонда работал 15 минут, в ходе которого пятитонный космический аппарат замедлился и Марс захватил его своей гравитацией. Манёвр вывода на орбиту Марса был расчитан для перехода зонда на эллиптическую орбиту 400 × 180 тысяч километров с наклоном 10 градусов и периодом обращения 10 дней.
После разведывательных полётов примерно в мае Тяньвэнь-1 доставит на поверхность планеты марсоход, который начнёт изучение пород, займётся поисками воды и признаков жизни на Марсе.
Основной целью китайской миссии является поиск следов жизни на Марсе и определение возможности для его потенциальной колонизации землянами.
Марсоход на протяжении 3 месяцев будет изучать планету, фотографировать её поверхность и собирать данные для составлении карты Марса.
image.png
На орбитальном аппарате установлены 6 приборов:

  • Мультиспектральная камера с высоким разрешением (0,5 м в панхроматическом и до 2,0 м в мультиспектральном диапазоне при съёмке с высоты 260 км);
  • Цветная камера для обзорной съёмки со средним разрешением (100 м в кадре размером 4096×3072 элементов);
  • Радиолокатор для зондирования подповерхностной структуры и поиска льда;
  • Спектрометр, для определения состава минералов с рабочими диапазонами 0,45—1,05 и 1,00—3,40 мкм;
  • Трёхкомпонентный магнитометр с диапазоном ±2000 нТ и высоким разрешением (0,01 нТ);
  • Анализатор ионов и нейтральных частиц;
  • Анализатор энергичных частиц.
    image.png
    На марсоход также установлены 6 приборов:
  • Георадар для исследования на глубину до 100 м под поверхностью Марса;
  • Детектор магнитного поля на поверхности;
  • Прибор для метеорологических измерений;
  • Детектор поверхностных соединений Марса;
  • Мультиспектральная камера;
  • Навигационная и топографическая камера.
    Такое множество приборов действительно позволит собрать уникальные научные данные о Марсе, которые будут способствовать скорейшей колонизации этойпланеты жителями Земли.

Ожидается прибытие на Марс также третьей американской миссии "Марс-2020" с марсоходом Perseveranc и дроном на его борту. Прибытие миссии состоится 18 февраля 2021 года,
Миссия NASA "Марс-2020" является самой инновационной, направленной на поиск внеземной жизни.
image.png
На борту ракеты-носителя Atlas-V находится первый в мире беспилотный летательный аппарат Mars Helicopter - роботизированный вертолёт-разведчик Ingenuity ("Смелость") и марсоход Perseverance ("Настойчивость"), которые должны быть доставлены на поверхность планеты.
Вертолёт совершит первый испытательный полёт над Марсом, в атсмосфере, которая почти в 100 раз тоньше, чем у Земли, а марсоход Perseverance будет собирать образцы горных пород и почвы Марса с последующей их доставкой на Землю.

Основная цель миссии заключается в выяснии вопроса, есть ли жизнь на Марсе, который был поставлен ещё в 50-е годы прошлого столетия в фильме "Карнавальная ночь" лектором, роль которого сыграл Сергей Филиппов, то есть понять, можно ли марсианскую атмосферу сделать на основе научных методов её изменения, пригодной в будущем для жизни людей.
Космический аппарат США должен доставить на поверхность Марса марсоход Perseverance и беспилотник Ingenuity 18 февраля. Местом посадки выбран кратер Джезеро к северу от марсианского экватора.
Посадочный модуль с марсоходом войдёт в атмосферу Марса и начнёт постепенно уменьшать скорость с 20 тысяч километров в час до 3,2 километров при помощи тормозных парашютов и двигателей, замедляющих падение на поверхность. Как и в случаях с торможением аппаратов ОАЭ и Китая, весь процесс будет происходить в автономном от Земли режиме вследствие длительности прохождения радиосигнала более, чем на 11 минут.
Затем начнёт действовать "небесный кран" - четырёхугольная платформа с установленными по углам ракетными двигателями, которая обеспечат мягкую посадку марсохода Perseverance на поверхность Марса при помощи нейлоновых тросов. Как только марсоход коснется грунта, соединяющие его с платформой тросы будут перерезаны пироболтами.
Такую посадки марсохода NASA применяли в 2012 году при спуске марсохода Curiosity. NASA высаживало на поверхность Марса не один вездеход, однако, риск всегда существует. Будем надеяться, что всё пройдёт без происшествий.
!image.png

Марсоход Perseverance в NASA называют "роботом-астробиологом", поскольку он оснащён современными техническими приборами, в том числе 23 камерами, марсоходом массой в 1043 килограмма, который будет собирать образцы горных пород и почвы, образованные тогда, когда на Марсе была вода, содержащая признаки древней жизни.
На марсоходе имеется установка и технология получения кислорода из марсианской атмосферы, состоящей в основном из углекислого газа.
В NASA считают миссию "Марс-2020" подготовкой для дальнейших миссий на Марс и Луну с целью их освоения.

Из поставленных задач этиз трёх миссий на Марс, можно сделать вывод о том, что в 2021 году учёные основательно взялись за изучение природных условий Красной планеты. Такое важное историческое событие является триумфом космической науки, означающим серьёзность намерений колонизировать её ресурсы для людей Земли.
Вскоре мы станем свидетелями отправки сотен и тысяч людей на далёкую планету и сможем твёрдо заявить, что на Марсе таки есть жизнь! И на Марсе будут яблони цвести!


Comments 0