Марсианское лето

Июль 2020 года стал поистине марсианским месяцем. В течение 11 дней одна за другой стартовали сразу три космических миссии к Красной планете, что связано с открытием астрономического окна к Марсу. Раз в 26 месяцев взаимное положение двух планет позволяет межпланетным станциям пре­одолеть пространство между ними по так называемой гомановской траектории, переходной между орбитами Земли и Марса, с экономным расходом топлива.

Первой 19 июля стартовала автоматическая межпланетная станция «Надежда», по-арабски «Аль-Амаль» [2], созданная в Космическом центре Мохаммеда ибн Рашида в Объединенных Арабских Эмиратах. Небольшой орбитальный аппарат (массой всего 1,5 тонны) и его научную аппаратуру разрабатывали в сотрудничестве с американской Лабораторией атмосферной и космической физики в Университете Колорадо (LASP).

Завершив в феврале свое путешествие, «Аль-Амаль» выйдет на высокую орбиту вокруг Марса, чтобы с помощью трех научных приборов (инфракрасный спектрометр, фотокамера и ультрафиолетовый спектрометр) собрать данные о динамике марсианской атмосферы и ее взаимодействии с солнечным ветром. Перед аппаратом не ставится задача близкого фотографирования Марса, как у большинства других орбитальных аппаратов, и поэтому за счет своего высокого положения (20 тыс. × 43 тыс. км) он сможет впервые пронаблюдать полный суточный цикл планеты. По плану первые научные данные станция начнет присылать на Землю уже в мае 2021 года.

Следующей 23 июля с космодрома Вэньчан к Марсу полетела пятитонная автоматическая межпланетная станция «Тяньвэнь-1», что переводится как «Вопросы к небу» — это название стихотворения древнекитайского поэта Цюй Юаня, жившего в III веке до нашей эры.

Для выведения аппарата использовалась самая мощная на сегодняшний день в Китае ракета «Чанчжэн-5» («Великий поход — 5»).

В состав космической миссии входят орбитальный аппарат, посадочный модуль и небольшой марсоход. Если всё пройдет удачно, Китай продемонстрирует редкий подход к полетам на Марс [3]. Большинство посадочных модулей садятся на поверхность сразу с траектории полета, что требует дополнительной теплозащиты. Китайские специалисты решили в чем-то повторить схему американских станций «Викинг». Сначала «Тяньвэнь-1» затормозится при подлете к Марсу и выйдет на орбиту, а уже потом отсоединит посадочный модуль и «приземлит» его на поверхность в заданном районе. Этот подход повысит безопасность и точность посадки, позволив дополнительно проанализировать данные о районе посадки с орбиты. Основной и запасной районы посадки аппарата находятся в южной части равнины Утопия в восточной части северного полушария Марса. Посадочные эллипсы имеют размеры 100×40 км.

Китай, помимо желания стать второй космической державой мира после США, сумевшей доставить планетоход на Красную планету и обеспечить его передвижение, запланировал большую научную программу.

Семь приборов на орбитальном модуле и шесть на марсоходе позволят выполнить комплексное исследование Марса: картографирование планеты, определение распределения водяного льда на поверхности, изучение минералогического состава грунта, исследование климата и атмосферы.

Последней 30 июля с пусковой площадки SLC-41 мыса Канаверал на ракете «Атлас V-541» стартовала американская автоматическая межпланетная станция «Марс-2020» с ровером «Персеверанс» (Perseverance — «Настойчивость») [4].

В состав полезной нагрузки марсохода входят семь научных инструментов (камеры, спектрометры, георадар, метеостанция). Цель — исследование кратера Езеро, бывшего когда-то озером с дельтой большой реки. Это место на западном склоне равнины Исиды интересно для ученых с точки зрения ареологии и поиска следов жизни на Марсе.

И именно этот район выбран для самой амбициозной исследовательской миссии NASA в следующем десятилетии — доставки образцов грунта с поверхности Марса на Землю [5]. На эту задачу уйдет не менее 11 лет и 7 мрлд долл. суммарно, для ее реализации потребуется три отдельных космических аппарата.

На первом этапе этой глобальной миссии марсоход «Персеверанс», двигаясь по маршруту, будет не только сам анализировать грунт, но и отберет заинтересовавшие ученых образцы, упаковывая их в герметичные титановые трубки, и оставит эти пробы для следующей миссии на Марс, которая заберет их и доставит на Землю к 2031 году.

Еще одна интересная особенность ровера — к нему прикреплен небольшой вертолет-дрон «Инженити» (Ingenuity — «Изобретательность»). Цель у дрона простая, но при этом важная: он должен отработать технологию полета в разреженной марсианской атмосфере, плотность которой приблизительно в 100 раз ниже, чем на Земле. Это первый аппарат такого рода на другом небесном теле.

Как уже стало принято у NASA, для привлечения общественного внимания все желающие могли отправить свое имя на Марс, просто заполнив анкету на сайте. В акции поучаствовало почти 11 млн человек — их имена были записаны на карту памяти и находятся сейчас на корпусе марсохода. На табличку был также нанесен рисунок с Солнцем и планетами, где в лучах нашей звезды азбукой Морзе записан девиз «Explore As One» — «Исследуем вместе». Но это еще не всё: печальные для всего человечества события этого года также увековечены на ровере с помощью небольшой памятной таблички в честь врачей, борющихся с пандемией нового коронавируса [6].

Александр Хохлов, популяризатор космонавтики,
член Северо-Западной организации Федерации космонавтики РФ

1. serann.ru/text/raketnoe-leto-9784
2. emiratesmarsmission.ae/
3. nplus1.ru/material/2020/07/21/tianwen-1-explained
4. meduza.io/feature/2020/07/30/nasa-otpravlyaet-na-mars-novyy-rover-perseverans-on-esche-kruche-chem-kyuriositi-i-u-nego-est-nastoyaschiy-dron
5. kosmolenta.com/index.php/1581–2020–04–22-msr
6. jpl.nasa.gov/spaceimages/details.php?id=PIA23924