Марсоход Perseverance делает один шаг к композитам на Марсе

Настойчивость , самый большой и самый совершенный марсоход, который НАСА отправило в другой мир, и тот, который поддерживается многочисленными композитными материалами и конструкциями, приземлился на Марсе 18 февраля после 203-дневного путешествия в космосе на расстояние 293 миллиона миль (472 миллиона километров). ). Подтверждение успешного приземления было объявлено в Центре управления полетами в Лаборатории реактивного движения НАСА в Южной Калифорнии в 15:55. EST (12:55 по тихоокеанскому стандартному времени)

Миссия Mars 2020, оснащенная передовыми технологиями, была запущена 30 июля 2020 года с космической станции на мысе Канаверал во Флориде. Настойчивость Миссия марсохода знаменует собой амбициозный первый шаг в усилиях по сбору образцов Марса и их возвращению на Землю.

«Эта посадка - один из тех поворотных моментов для НАСА, США и освоения космоса во всем мире - когда мы знаем, что находимся на пороге открытий, и затачиваем карандаши, так сказать, чтобы переписать учебники», - говорит исполняющий обязанности администратора НАСА Стив Юрчик. «Марс 2020 Настойчивость Миссия воплощает в себе дух нашей страны - проявлять стойкость даже в самых сложных ситуациях, вдохновляя и продвигая науку и исследования. Сама миссия олицетворяет человеческий идеал упорства в будущем и поможет нам подготовиться к исследованию Красной планеты человеком в 2030-х годах ».

Геолог-робот-геолог и астробиолог весом 2263 фунта (1026 кг) размером примерно с автомобиль проведет несколько недель испытаний, прежде чем начнет свое двухлетнее научное исследование кратера Езеро на Марсе. В то время как марсоход будет исследовать горные породы и отложения древнего дна озера и дельты реки Езеро, чтобы охарактеризовать геологию региона и прошлый климат, фундаментальной частью его миссии является астробиология, включая поиск признаков древней микробной жизни. С этой целью кампания по возвращению образцов с Марса, планируемая НАСА и ЕКА (Европейское космическое агентство), позволит ученым на Земле изучить образцы, собранные Perseverance для поиска явных признаков прошлой жизни с помощью инструментов, слишком больших и сложных для отправки на Красную планету.

«Из-за этих захватывающих событий первые нетронутые образцы из тщательно задокументированных мест на другой планете - еще один шаг ближе к возвращению на Землю», - говорит Томас Зурбухен, младший научный руководитель НАСА. « Настойчивость это первый шаг к возвращению с Марса горных пород и реголита. Мы не знаем, что нам скажут эти первозданные образцы с Марса. Но то, что они могли сказать нам, является монументальным, включая то, что жизнь могла когда-то существовать за пределами Земли ».

Кратер Джезеро шириной около 28 миль (45 километров) находится на западном краю Исидис Планиция, гигантского ударного бассейна к северу от марсианского экватора. Ученые определили, что 3,5 миллиарда лет назад кратер имел собственную дельту реки и был заполнен водой.

Прокладывая путь к человеческим миссиям

Перед запуском в июле 2020 года команда НАСА оборудовала Perseverance с множеством передовых структур, инструментов и систем, чтобы обеспечить его успех на Марсе.

Энергосистема, обеспечивающая электричеством и теплом для настойчивости Благодаря исследованию кратера Джезеро, был создан многоцелевой радиоизотопный термоэлектрический генератор, или MMRTG. Министерство энергетики США (DOE) предоставило его НАСА в рамках постоянного партнерства по разработке энергосистем для гражданских космических приложений.

Оснащен семью основными научными приборами, самым большим количеством камер, когда-либо отправленных на Марс, и сложной системой кэширования образцов - считается, что это первая в своем роде система, отправленная в космос - Настойчивость будет прочесывать регион Джезеро в поисках окаменелых останков древней микроскопической марсианской жизни, попутно отбирая образцы.

«Настойчивость - это самый изощренный робот-геолог из когда-либо созданных, но проверка того, что когда-то существовала микроскопическая жизнь, - это огромное бремя доказательств», - говорит Лори Глейз, директор отдела планетологии НАСА. «Хотя мы многому научимся с помощью великих инструментов, которые есть на борту марсохода, вполне возможно, что здесь, на Земле, гораздо более опытные лаборатории и инструменты скажут нам, несут ли наши образцы доказательства того, что Марс когда-то питал жизнь».

Композитные конструкции также сыграли большую роль в успешной посадке марсохода - и будут продолжать делать это в будущем. Например, во время спуска на Марс развернутый десантный парашют - жизненно важный аспект для приземления и поддержка веса марсохода - включает высокоэффективные параарамидные волокна Тейджина Арамида (Арнем, Нидерланды) в шнурах подвески парашюта. и парашютный стояк.

Кроме того, аэрозольная оболочка, служившая теплозащитным экраном для защиты Настойчивости от сильной жары во время спуска на поверхность Марса был построен компанией Lockheed Martin (Литтлтон, Колорадо, США), а использованный препрег из углеродного волокна / цианатного эфира использовался для структурной поддержки от Toray Advanced Composites (Морган Хилл, Калифорния, США). НАС).

Материалы препрега Toray также нашли применение в конструктивных частях посадочной палубы марсохода.

«Посадка на Марс - всегда невероятно сложная задача, и мы гордимся тем, что продолжаем развивать наш прошлый успех», - говорит директор Лаборатории реактивного движения Майкл Уоткинс. «Но пока настойчивость развивая этот успех, этот марсоход также прокладывает свой собственный путь и решает новые задачи в наземной миссии. Мы построили марсоход не только для того, чтобы приземлиться, но и для того, чтобы найти и собрать лучшие научные образцы для возвращения на Землю, а его невероятно сложная система отбора проб и автономность не только позволяют выполнять эту миссию, но и создают основу для будущих миссий с участием роботов и экипажей ».

Набор датчиков Mars Entry, Descent and Landing Instrumentation 2 (MEDLI2) собирал данные об атмосфере Марса во время входа, а система навигации по местности автономно управляла космическим кораблем во время последнего спуска. Ожидается, что данные от обоих помогут будущим человеческим миссиям приземлиться в других мирах более безопасно и с большей полезной нагрузкой.

На поверхности Марса Настойчивость Научные инструменты России получат возможность проявить себя с научной точки зрения. Mastcam-Z - это пара научных камер с масштабированием на Perseverance Мачта или голова дистанционного зондирования, которая создает цветные 3D-панорамы марсианского пейзажа с высоким разрешением. SuperCam, также расположенный на мачте, использует импульсный лазер для изучения химического состава горных пород и отложений и имеет собственный микрофон, чтобы помочь ученым лучше понять свойства горных пород, в том числе их твердость.

Планетарный прибор для рентгеновской литохимии (PIXL) и приборы для сканирования среды обитания с комбинационным светом и люминесценцией для органических и химических веществ (SHERLOC), расположенные на турели в конце манипулятора марсохода, будут работать вместе для сбора данных о Марсе. геология крупным планом. PIXL будет использовать рентгеновский луч и набор датчиков, чтобы исследовать химический состав горных пород. Ультрафиолетовый лазер и спектрометр SHERLOC вместе с широкоугольным топографическим датчиком для операций и инженерной инженерии (WATSON) будут изучать поверхности горных пород, отображая присутствие определенных минералов и органических молекул, которые являются строительными блоками жизни на Земле на основе углерода. .

Шасси марсохода также является домом для трех научных приборов. Radar Imager for Mars ’Subsurface Experiment (RIMFAX) - это первый георадар на поверхности Марса, который будет использоваться для определения того, как различные слои марсианской поверхности формировались с течением времени. Эти данные могут помочь проложить путь для будущих датчиков, которые будут искать подземные отложения водяного льда.

Также с прицелом на будущие исследования Красной планеты, демонстрация технологии Mars Oxygen In-situ Resource Utilization Experiment (MOXIE) будет пытаться производить кислород из воздуха - разреженной атмосферы Красной планеты, состоящей в основном из углекислого газа. Анализатор динамики окружающей среды Марса (MEDA) марсохода с датчиками на мачте и шасси предоставит ключевую информацию о современной погоде, климате и пыли на Марсе.

В настоящее время прикреплен к животу Настойчивости , миниатюрный вертолет Ingenuity Mars Helicopter представляет собой демонстрацию технологии, которая попытается совершить первый управляемый полет на другой планете с использованием лопастей несущего винта, изготовленных из углеродного волокна и пенопласта.

Инженеры-проектировщики и ученые теперь будут помещать Настойчивость через свои шаги, тестирование каждого инструмента, подсистемы и подпрограммы в течение следующих месяцев или двух. Только после этого они отправят вертолет на поверхность для проведения летных испытаний. В случае успеха, изобретательность могли бы добавить воздушное измерение к исследованию Красной планеты, где такие вертолеты служат в качестве разведчиков или доставляют будущих космонавтов за пределы их базы.

Однажды изобретательность Испытательные полеты завершены, поиски свидетельств древней микробной жизни марсоходом начнутся всерьез.

« Настойчивость это больше, чем марсоход, и больше, чем эта удивительная коллекция мужчин и женщин, которые построили его и привели нас сюда », - говорит Джон МакНэми, руководитель проекта Mars 2020 Perseverance миссия марсохода в JPL. «Это даже больше, чем 10,9 миллиона человек, которые подписались на участие в нашей миссии. Эта миссия посвящена тому, чего люди могут достичь, если будут настойчивы. Мы зашли так далеко. А теперь смотри, как мы уходим ».

О миссии на Марс

Основная цель настойчивости Миссия на Марсе - астробиологические исследования, включая поиск признаков древней микробной жизни. Марсоход будет характеризовать геологию планеты и климат в прошлом и станет первой миссией по сбору и хранению марсианских горных пород и реголита, проложив путь для исследования Красной планеты человеком.

Последующие миссии НАСА в сотрудничестве с ЕКА отправят космический корабль на Марс, чтобы собрать эти кэшированные образцы с поверхности и вернуть их на Землю для углубленного анализа.

Марс 2020 Настойчивость миссия является частью подхода НАСА к исследованию Луны и Марса, который включает Artemis миссии на Луну, которые помогут подготовиться к исследованию Красной планеты человеком.

JPL, подразделение Калифорнийского технологического института в Пасадене, Калифорния, управляет Mars 2020 Perseverance миссия и изобретательность Демонстрация технологии Mars Helicopter для НАСА.