- Apakah maklumat minimum dengan kos maksimum?
- Ini adalah pelancaran stesen angkasa ke Marikh.
Pada 18 November 2013, sebuah kenderaan pelancaran Atlas-V dilancarkan dari Cape Canaveral dengan stesen antarplanet automatik MAVEN, yang dirancang untuk mengkaji suasana Marikh.
Semua sistem peluncur SLC-4 berfungsi dengan sempurna - pada pukul 13:18 waktu tempatan, sekitar kosmodrom bergoyang dari raungan kuat RD-180 (enjin buatan Rusia digunakan pada kedua-dua peringkat pelancaran Atlas-V kenderaan). Pasukan pernafasan 300 tan melepaskan diri dari landasan pelancaran dan, dengan cepat meningkatkan kelajuannya, bergegas menemui bintang-bintang. Dalam 27 minit setelah memasuki orbit bumi rendah referensi, mesin dari tahap atas "Centaur" dilancarkan: MAVEN memperoleh kelajuan ruang kedua dan memasuki lintasan keberangkatan ke Mars.
Manuver pembetulan pertama dijadualkan pada 3 Disember. Dalam 10 bulan, pada 22 September 2014, stesen itu, setelah terbang sejauh 300 juta kilometer dalam kegelapan es, harus memasuki orbit Martian. Misi saintifik dengan jangka masa 1 tahun Bumi akan bermula.
Pelancaran di bawah program MAVEN menjadi salah satu intrik dalam pelancaran ruang angkasa pada tahun 2013 - penggantungan sepenuhnya atau sebahagian kerja agensi kerajaan AS dari 1 Oktober 2013 meletakkan ekspedisi yang dirancang ke Planet Merah berisiko, walaupun kesediaan penuh semua sistem teknikal roket dan sistem ruang angkasa dan juga "jendela masa" yang baik untuk pelancaran ke Marikh. Terdapat ancaman nyata gangguan semua tarikh yang dirancang dan penangguhan pelancaran MAVEN hingga 2016.
Dan ini terlepas dari kenyataan bahawa kapal angkasa itu sendiri sudah berada di Cape Canaveral sejak bulan Ogos, menjalani persiapan intensif untuk penerbangan, dan kenderaan pelancaran Atlas-V siap menunggu di dalam kedai pemasangan kosmodrom!
Situasi yang tidak masuk akal itu diselamatkan oleh peguam NASA yang menemui celah undang-undang, yang menurutnya pelancaran siasatan antarplanet memenuhi kriteria tidak termasuk MAVEN dari senarai pemotongan anggaran paksa. Kerja lima tahun kakitangan University of Colorado dan makmal penyelidikan ruang angkasa University of Berkeley tidak sia-sia - stesen antarplanet bernilai $ 671 juta (penciptaan siasatan itu sendiri berharga $ 485 juta, 187 juta lagi dihabiskan untuk persiapan awal dan pembelian kenderaan pelancaran Atlas-V) selamat dihantar ke sasaran yang dimaksudkan.
MAVEN menjadi misi ke-45 ke Marikh dan misi pengintipan orbit NASA kesepuluh di sekitar Planet Merah. Nama penyelidikan adalah singkatan kompleks untuk Mars Atmosphere dan Volatile EvolutioN, yang sepenuhnya menggambarkan tugas-tugas ekspedisi yang akan datang. MAVEN dirancang untuk mengkaji atmosfer Mars - cangkang gas tipis, yang tekanannya di lapisan permukaan dekat hanya 0.6% dari atmosfer Bumi, dan komposisi gas sama sekali tidak sesuai untuk pernafasan manusia (atmosfer Mars hampir sepenuhnya - 95% - karbon dioksida).
Gambaran ringkas alat Viking, 1976
Tetapi atmosfer yang tipis ini terus hilang secara berterusan - graviti kecil Mars tidak dapat menyimpan cengkerang gas di sekitar planet ini. Setiap tahun angin kosmik "meniup" lapisan atasnya ke angkasa, Marikh yang datang untuk berubah menjadi blok batu beku, mirip dengan Bulan atau Merkurius.
Tetapi bilakah ini mesti berlaku? Dan seperti apa Mars pada masa lalu, ketika shell gasnya belum habis begitu kuat? Berapakah kadar kehilangan atmosfer Martian secara mutlak?
Inilah yang harus diketahui oleh kapal angkasa MAVEN: bergerak mengelilingi Marikh dalam orbit elips dengan pusat pusat 150 km dan pusat pusat 6200 km, ia harus menentukan keadaan lapisan atas semasa dan sifat interaksi mereka dengan angin suria. Tentukan kadar kehilangan atmosfera yang tepat, serta faktor-faktor yang mempengaruhi proses ini. Tentukan nisbah isotop stabil di atmosfer, yang harus "menjelaskan" sejarah iklim Mars. Secara tidak langsung, ini akan dapat menjawab persoalan: adakah keadaan yang ada pada masa lalu yang memungkinkan kehadiran air cair di permukaan Marikh?
Satu-satunya perkara yang menyedihkan para pakar NASA adalah bahawa penyelidikan orbit baru, kerana orbitnya yang sangat memanjang, tidak dapat digunakan sebagai pengulang isyarat dari rover.
MAVEN menjalani ujian emparan
Terdapat 8 instrumen canggih di dalam penyelidikan:
- satu set untuk mengkaji zarah dan medan (tiga penganalisis zarah "angin suria", sensor gelombang Langmuir (ayunan plasma) dan sepasang magnetometer induksi);
- spektrometer ultraviolet, yang memungkinkan untuk menentukan parameter atmosfera dan ionosfera dari planet yang jauh;
- spektrometer jisim neutral dan ionik untuk mengkaji komposisi isotop atmosfera Marikh.
Peralatan saintifik dan sistem sokongan kehidupan yang mengagumkan, termasuk sistem kawalan sikap, komputer di atas kapal, panel suria dan peralatan untuk komunikasi dengan Bumi, menyediakan pertukaran data pada kelajuan hingga 10 Mbit / s - semuanya sesuai di perumahan berukuran 2, 3 x 2, 3 x 2 m (lebar probe dengan panel solar terbuka - 11 m). Jisim peranti, sistem dan peralatan saintifik ialah 809 kg.
Adakah Marikh serupa dengan Bumi pada masa lalu? MAVEN pasti akan menjelaskan isu ini. Perkara utama adalah selamat sampai ke destinasi anda. Dan ini, seperti yang ditunjukkan oleh latihan, sangat sukar …
Kronik penerbangan ke Mars
Marikh adalah badan cakerawala yang paling banyak dikunjungi dan paling banyak dikaji, bahkan melebihi bulan yang dekat dengan kita dengan kriteria ini. Penyelidik tertarik dengan banyak: masa penerbangan yang agak singkat (walaupun dengan teknologi yang ada - kurang dari setahun). Keadaan permukaan yang sesuai: tiada tekanan dan suhu yang melampau, sinaran latar belakang, pencahayaan dan graviti yang boleh diterima. Dari semua planet, Mars paling sesuai untuk mencari kehidupan di luar bumi (bahkan pada masa lalu), dan di masa depan ia sesuai untuk mendarat ekspedisi berawak di permukaannya.
Namun, jalan menuju Planet Merah dipenuhi dengan kemalangan dan puing-puing dari kapal angkasa: dari 45 ekspedisi yang dilancarkan, lebih dari separuh mencapai Planet Merah. Dan hanya sebilangan kecil yang dapat memenuhi sepenuhnya program yang dirancang.
Ruang tidak memaafkan tergesa-gesa dan sedikit pun kesalahan. Sebilangan besar "penjelajah Mars" gagal dalam misi mereka pada awalnya. Ini terutama merujuk pada perlumbaan ruang angkasa tahun 60-an, ketika, atas arahan parti dan pemerintah, ia diharuskan dengan segala cara untuk melancarkan alat dan mencapai keutamaan di ruang angkasa. Akibatnya, stesen "Mars 1960A", "1960B", "Mariner-8" mati di atmosfer Bumi kerana kemalangan dengan roket pembawa.
Lebih banyak stesen dapat memasuki orbit rujukan, tetapi tidak dapat mencapai lintasan keberangkatan: seseorang terjebak di LEO, seperti Phobos-Grunt, dan kemudian kembali ke Bumi dalam bentuk bola api terang yang mempesona; seseorang tidak mengambil kelajuan yang diperlukan untuk penerbangan ke Mars dan hilang tanpa jejak di orbit heliosentris yang luas ("Mariner-3"). Secara keseluruhan, dari 45 siasatan yang dilancarkan, hanya 31 (termasuk MAVEN) yang dapat mencapai lintasan yang dikira untuk penerbangan ke Mars. Untuk kepujian negara kita, kapal angkasa pertama yang membuat kursus untuk Planet Merah adalah siasatan Soviet Mars-1 (dilancarkan pada 1 November 1962). Malangnya, perenggan seterusnya menceritakan tentangnya.
Model stesen automatik antara planet "Mars-1"
Mimpi ngeri yang sebenarnya bermula semasa penerbangan berbulan-bulan ke Red Flight. Satu arahan yang salah - dan alat itu, setelah kehilangan orientasi, kehilangan kemampuan untuk berkomunikasi dengan Bumi, berubah menjadi serpihan ruang yang tidak berguna. Gangguan serupa berlaku dengan stesen Mars-1 - kebocoran nitrogen dari silinder sistem kawalan sikap: komunikasi dengan stesen itu hilang pada jarak 106 juta km dari Bumi. Peranti lain - "Zond-2" - mengalami pendedahan panel suria yang tidak lengkap: pemadaman elektrik yang dihasilkan menyebabkan peralatan di dalam kapal tidak berfungsi, "Zond-2" diam-diam mati di hadapan penciptanya. Menurut perhitungan balistik, pada 6 Ogos 1965, sebuah siasatan tanpa pemandu seharusnya dilalui di sekitar Marikh.
Penyiasatan Jepun Nozomi tewas dengan sangat keras dan sangat luas dalam ruang. Kekurangan kenderaan peluncuran mereka sendiri dengan kekuatan yang diperlukan menjadi pertanda buruk ketika mengirim ekspedisi ke planet yang jauh, namun, orang Jepun yang licik berharap dapat memperoleh kecepatan yang diperlukan melalui manuver graviti yang kompleks di sekitar Bumi dan Bulan. Sudah tentu, semuanya tidak berjalan mengikut rancangan - "Nozomi" tidak berjalan lancar. Orang Jepun berjaya mengira lintasan baru dan sekali lagi mengarahkan stesen ke Marikh, walaupun mereka ketinggalan 4 tahun dari jadual. Sekarang perkara utama adalah bertahan lama di luar angkasa. Malangnya … Suara suria yang kuat merosakkan pengisian probe yang rapuh. Pada saat menghampiri Marikh, hidrazin membeku di dalam tangki - tidak mungkin mengeluarkan dorongan pengereman, dan Nozomi dengan putus asa melewati 1000 km di atas permukaan Planet Merah, tanpa pernah memasuki orbit dekat Martian.
Dalam keadaan yang sangat menyinggung perasaan, penyelidikan Amerika "Mars Observer" (1993) hilang - komunikasi dengannya terganggu hanya beberapa hari sebelum tiba di Mars. Penyebab yang paling mungkin adalah letupan enjin kerana kebocoran komponen bahan bakar.
Yang pertama untuk mengatasi jarak yang sukar dan mengirimkan foto jarak dekat dari Planet Merah adalah penyelidikan Amerika Mariner 4, yang terbang di sekitar Mars pada bulan Julai 1965.
Sejumlah kenderaan telah hilang di orbit Marikh.
Pada 27 Mac 1989, komunikasi dengan stesen Soviet "Phobos-2" telah hilang, yang pada masa itu sudah berada di orbit Mars selama 57 hari. Semasa kerjanya, "Phobos-2" memancarkan hasil ilmiah unik ke Bumi mengenai ciri terma Phobos, persekitaran plasma Marikh dan hakisan atmosfera di bawah pengaruh "angin suria". Sayangnya, tugas utama misi - pendaratan probe mini PrOP-F dan DAS di permukaan Phobos - gagal.
Pada tahun 1999, dalam keadaan ingin tahu, stesen Amerika "Mars Climate Orbiter" binasa, setelah terbakar di orbit pertama di atmosfer Red Planet. Penyelidikan dalaman NASA menunjukkan bahawa kumpulan pakar yang menggunakan sistem pengukuran berbeza - metrik dan tradisional Anglo-Saxon (kaki, paun, inci). Sejak itu, NASA melarang unit pengukuran Amerika - semua pengiraan dibuat secara eksklusif dalam kilogram dan meter.
Pintu pelantar mendarat ditutup di rover Opportunity yang dilipat, 2003
Masalah yang sangat besar menanti siapa pun yang berani mendarat di permukaan Marikh - atmosfer yang berbahaya terlalu lemah untuk bergantung pada kekuatan garis payung terjun, tetapi masih terlalu padat untuk mendekati permukaan dengan kelajuan kosmik. Mungkin terdengar tidak biasa, tetapi Mars adalah salah satu benda langit yang paling kompleks dari segi pendaratan!
Pendaratan berlaku dalam beberapa tahap: mesin pengereman, pengereman aerodinamik di atmosfer atas, payung terjun yang menurun, mesin brek lagi, mesin pendaratan lembut / beg udara atau "injap udara" yang unik. Masalah penstabilan adalah garis yang terpisah.
Objek buatan manusia yang paling berat yang dapat dikirim ke permukaan planet adalah MSL rover, yang lebih dikenal sebagai "Curiosity" - sebuah alat dengan berat 900 kg (berat di medan graviti Mars - 340 kg). Tetapi, jujur, pakar penerbangan dan pemerhati luar terkejut dengan kerumitan skema pendaratan dan masalah yang dihadapi semasa turun di atmosfer planet.500 ribu baris kod program, 76 squib dalam urutan tertentu, pemisahan rover dari platform yang tergantung di udara dengan enjin jet dihidupkan dan keturunan lembut dari ketinggian pada kabel nilon. Hebat!
Planet Mars: tidak ada air, tidak ada tumbuh-tumbuhan, yang dihuni oleh robot Amerika.
Potret diri Rover Curiosity
Banyak pahlawan dapat bertahan dari getaran dan beban yang sangat besar pada tahap pelancaran dan pecutan ke Marikh, menahan kedinginan luar angkasa yang luar biasa, tetapi mati ketika cuba mendarat di badan cakerawala yang berbahaya. Jadi, sebagai contoh, Soviet "Mars-2" jatuh, menjadi objek buatan manusia pertama di permukaan Marikh (1971).
Stesen pertama yang membuat pendaratan lembut di permukaan Mars adalah Soviet Mars-3. Sayangnya, kerana pelepasan korona yang timbul, stesen itu tidak berfungsi 14 saat setelah mendarat.
Probe Eropah "Beagle-2" (modul pendaratan probe orbit "Mars-Express") hilang tanpa jejak pada tahun 2003 - alat itu dengan berani melangkah ke atmosfer merah bumi, tetapi selepas itu ia tidak pernah bersentuhan dengan Bumi …
Mars menyimpan rahsia dengan selamat.
P. S. Pada 21 November 2013, dua pelumba Mars beroperasi di permukaan Planet Merah - Peluang (MER-B) dan Keingintahuan (MSL). Yang pertama bekerja dalam keadaan itu selama 3586 hari - 39 kali lebih lama daripada jangkaan jangka dan merangkak di permukaan 38 kilometer selama ini.
Terdapat tiga kapal angkasa di orbit Mars: Mars-Odysseus, Mars Orbital Reconnaissance (MRO), dan penyelidikan Eropah Mars-Express. Odysseus bertahan paling lama - misinya telah berjalan untuk tahun ketiga belas.
Pergeseran baru sedang berlumba untuk membantu para veteran - penyiasat India Mangalyaan (dilancarkan pada 5 November 2013), dan juga MAVEN yang disebutkan di atas. Mari berharap dalam masa terdekat Rusia juga akan mengambil bahagian aktif dalam "Martian regatta" - untuk tahun 2016 dan 2018. dua ekspedisi Rusia-Perancis bersama "Exomars" dirancang (perjanjian kerjasama ditandatangani pada 14 Mac 2013). Pada tahun 2018 yang sama, stesen Phobos-Grunt 2 yang dikemas kini dan lebih maju akan menuju ke Marikh. Kali ini semuanya akan berjalan lancar.
Kamera resolusi tinggi HiRISE di atas Martian Reconnaissance Orbital (MRO)
Jejak jejak peluang ditangkap oleh MRO
Panorama kawasan Greeley Haven. Pemandangan Cape York dan Endeavour Crater. Panorama diambil oleh rover Opportunity semasa musim sejuk pada tahun 2012.
