«Вопросы к небу» Китая на Марсе. Марсоход и управляемый радиотелескоп

Марсохо́д
— планетоход, передвигающийся по поверхности Марса. Мягкая посадка марсоходов осуществляется с помощью спускаемых аппаратов.

На Марсе функционировали четыре автоматических марсохода с целью проведения научных исследований, два из них продолжают работу на 27 апреля 2020 года.

Запущенные

• ПрОП-М — советский марсоход. Идентичные марсоходы входили в состав автоматических марсианских станций которые должны были быть доставлены на поверхность Марса в 1971 году спускаемыми аппаратами автоматических межпланетных станций «Марс» (в рамках серии М-71): спускаемый аппарат Марс-2 разбился 27 ноября 1971 года при неудачной попытке мягкой посадки.
• спускаемый аппарат Марс-3 совершил мягкую посадку 2 декабря 1971 года, но сигнал с самой марсианской станции, к которой был подключён по кабелю марсоход, пропал через 14,5 секунд[1]. Информация с марсохода не была получена.

Среди других запущенных планетоходов они выделялись прежде всего своей системой передвижения: перемещаться марсоходы должны были при помощи двух шагающих «лыж», размещённых по бокам. Такая система была выбрана из-за отсутствия сведений о поверхности Марса[2].

• Соджорнер (англ. Sojourner
  ) — с 4 июля по 27 сентября 1997 года (в рамках программы Mars Pathfinder, НАСА).

• Идентичные марсоходы программы Mars Exploration Rover, НАСА: Спирит (англ. Spirit
  ) — с января 2004 года по 22 марта 2010 года.
• Оппортьюнити (англ. Opportunity
  ) — с января 2004 года. На 26 января 2020 года в рабочем состоянии.

• Кьюриосити (англ. Curiosity
  ) — с 6 августа 2012 года. На 26 января 2020 года работает. (в рамках программы Mars Science Laboratory, НАСА).

«Спирит» и «Оппортьюнити»: марсианские близнецы

Насмотревшись на одиночество «временного жителя», американцы решили в следующий раз послать марсоходы парой. Не обошлось без русского следа – названия «Спирит» и «Оппортьюнити» («Дух» и «Возможность») были предложены девочкой-сиротой из Сибири, удочеренной американцами и получившей имя Софи Коллиз.

На миссию отводилось 90 солов, но и тут запас прочности оказался очень большим. Приземлившиеся в кратере Гусева (назван в честь русского астронома XIXвека) «братья-близнецы» работали вместе более шести лет. «Спирит» отключился 22 марта 2010 года, еще 14 месяцев астрономы пытались восстановить с ним связь. А «Оппортьюнити» ползает по Марсу до сих пор, уже 14-й год! Он проехал за это время около 45 километров – вроде бы немного, но любая поспешность на неизвестной планете могла бы стать роковой.

В отличие от своих четырехкилограммовых предшественников, «братья» имели уже солидные габариты – 1,6 на 2,3 метра при весе 185 килограмм каждый. Передвигались они, как и «Соджонер», на шести колесах. Основная «профессия» этих марсоходов – минералогия: их научили бурить грунт, анализировать образцы камней и пыли, поставили на них камеры для макросъемки – в общем, ученые видели Марс буквально своими глазами и почти что трогали его своими руками – с тем лишь нюансом, что сигнал между планетами идет от пяти до двадцати минут в одну сторону…

Планируемые марсоходы

Основные статьи: Экзомарс

,
Марс-2020

• «Экзомарс» — марсоход Европейского космического агентства; запуск на Марс ожидается в 2020 году.
• Марс-Астер — российский марсоход, запуск в 2020 году.
• Марсоход НАСА «Марс-2020», являющийся наследником миссии марсохода Curiosity
  ; запуск планируется в 2020 году. О начале работ по программе объявлено представителем НАСА 4 декабря 2012 на ежегодном съезде Американского геофизического союза[4]. Одной из главных задач этого марсохода станет обнаружение возможных признаков жизни и «складирование» образцов (общим числом в 31 экземпляр, каждый по 300—400 граммов) с целью их возможной доставки обратно на Землю будущими экспедициями. Кроме того, учёные планируют использовать марсоход как платформу для изучения условий на Марсе в контексте постройки обитаемой базы на его поверхности. В частности, наследник Curiosity оценит опасность марсианской пыли и измерит долю угарного газа в его атмосфере. Конструктивно новый марсоход будет состоять по большей части из узлов и деталей, которые разрабатывались для Curiosity. Таким образом, это позволит снизить себестоимость разработки устройства, с 2,5 миллиарда долларов до 1,5. Кроме всего прочего, учёным придётся снизить и количество научного оборудования, а также упростить некоторые аналитические модули. На Curiosity установлено научного оборудования почти на 2 миллиарда долларов США. На новом марсоходе оборудования поставят всего на 100 миллионов. Он не будет нести ни масс-спектрометра, ни некоторых других узлов, однако будет установлен ультрафиолетовый спектрометр, способный обнаруживать органические вещества.
• Mars Sample Return Mission — возможно, марсоход будет одним из элементов этой программы доставки грунта с Марса; старт запланирован на 2022 год.
• Китайский марсоход планируется доставить космическим кораблём на орбиту Марса, в июле-августе 2020 года. Центр космического проектирования при Комитете оборонной науки, техники и промышленности КНР планирует осуществить запуск при помощи ракеты-носителя «Чанчжэн-5» с космодрома Вэньчан. Далее, через семь месяцев полета запланировано осуществить посадку в районе низких широт в северном полушарии Марса, где шестиколёсный марсоход весом 200 кг, с питанием от четырех солнечных батарей в течение трех марсианских месяцев будет вести исследование поверхности планеты[5].

«Кьюриосити»: миссия продолжается

И вот, наконец, наш юбиляр – «Кьюриосити» («Любознательность»), севший на Марс в августе 2012 года и до сих пор благополучно там работающий. 899 килограммов научного веса, габариты 3,1 на 2,7 метра – этот марсоход крупнее автомобиля «Ока»!

«Любознательность» полностью оправдывает свое имя: он катается по Марсу уже в три раза дольше запланированного срока и проехал порядка 16 км. «Кьюриосити» ищет следы условий для жизни, изучает климат и геологию, а главное – собирает сведения, которые будут полезны для высадки здесь человека.

Аппарат стал первым, кому удалось обнаружить на Марсе органику – хлорсодержащие органические соединения. Скорее всего, впрочем, они прилетели вместе с каким-то метеоритом. «Кьюриосити» также удалось найти русло древнего ручья – совершенно точно, что когда-то здесь текла жидкость, как считают ученые, скорее всего, это была вода.

Кстати: Почти одновременно с «Кьюриосити» к Марсу должен был прибыть российский «Фобос-грунт», предназначенный для работы на спутнике Красной планеты, однако этому проекту повезло меньше. Вместо отлета к Фобосу аппарат лег на низкую околоземную орбиту и вскоре сгорел в атмосфере, повторив судьбу своего предшественника, аппарата «Марс-96». Сейчас в России работают над подготовкой запуска марсохода «Марс-Астер», прошедшего испытания еще в 1994 году. Также над новыми проектами трудятся Европейское космическое агентство и NASA.

Примечания

1. [www.laspace.ru/rus/mars23.php Марс -71 (Марс-2 и Марс-3)]
2. [www.popmech.ru/print/article/4292-vnezemnoy-transport/ Внеземной транспорт: Планетоходы]
3. [www.novosti-kosmonavtiki.ru/phpBB2/viewtopic.php?p=16544&sid=7a23d18d5956328e6c157a5b14ce8de8 Форум Журнала], Новости Космонавтики (10 июня 2004 года).
4. [mars.jpl.nasa.gov/programmissions/missions/future/m2020/ 2020 Mission Plans]
5. [russian.news.cn/2016-08/24/c_135629182.htm Китай опубликовал проект марсохода для миссии 2020 года_Russian.news.cn]. russian.news.cn. Проверено 24 августа 2020.

Отрывок, характеризующий Марсоход

– Charmant, – прошептала маленькая княгиня, втыкая иголку в работу, как будто в знак того, что интерес и прелесть рассказа мешают ей продолжать работу. Виконт оценил эту молчаливую похвалу и, благодарно улыбнувшись, стал продолжать; но в это время Анна Павловна, все поглядывавшая на страшного для нее молодого человека, заметила, что он что то слишком горячо и громко говорит с аббатом, и поспешила на помощь к опасному месту. Действительно, Пьеру удалось завязать с аббатом разговор о политическом равновесии, и аббат, видимо заинтересованный простодушной горячностью молодого человека, развивал перед ним свою любимую идею. Оба слишком оживленно и естественно слушали и говорили, и это то не понравилось Анне Павловне. – Средство – Европейское равновесие и droit des gens [международное право], – говорил аббат. – Стоит одному могущественному государству, как Россия, прославленному за варварство, стать бескорыстно во главе союза, имеющего целью равновесие Европы, – и она спасет мир! – Как же вы найдете такое равновесие? – начал было Пьер; но в это время подошла Анна Павловна и, строго взглянув на Пьера, спросила итальянца о том, как он переносит здешний климат. Лицо итальянца вдруг изменилось и приняло оскорбительно притворно сладкое выражение, которое, видимо, было привычно ему в разговоре с женщинами. – Я так очарован прелестями ума и образования общества, в особенности женского, в которое я имел счастье быть принят, что не успел еще подумать о климате, – сказал он. Не выпуская уже аббата и Пьера, Анна Павловна для удобства наблюдения присоединила их к общему кружку. В это время в гостиную вошло новое лицо. Новое лицо это был молодой князь Андрей Болконский, муж маленькой княгини. Князь Болконский был небольшого роста, весьма красивый молодой человек с определенными и сухими чертами. Всё в его фигуре, начиная от усталого, скучающего взгляда до тихого мерного шага, представляло самую резкую противоположность с его маленькою, оживленною женой. Ему, видимо, все бывшие в гостиной не только были знакомы, но уж надоели ему так, что и смотреть на них и слушать их ему было очень скучно. Из всех же прискучивших ему лиц, лицо его хорошенькой жены, казалось, больше всех ему надоело. С гримасой, портившею его красивое лицо, он отвернулся от нее. Он поцеловал руку Анны Павловны и, щурясь, оглядел всё общество. – Vous vous enrolez pour la guerre, mon prince? [Вы собираетесь на войну, князь?] – сказала Анна Павловна. – Le general Koutouzoff, – сказал Болконский, ударяя на последнем слоге zoff , как француз, – a bien voulu de moi pour aide de camp… [Генералу Кутузову угодно меня к себе в адъютанты.] – Et Lise, votre femme? [А Лиза, ваша жена?] – Она поедет в деревню. – Как вам не грех лишать нас вашей прелестной жены? – Andre, [Андрей,] – сказала его жена, обращаясь к мужу тем же кокетливым тоном, каким она обращалась к посторонним, – какую историю нам рассказал виконт о m lle Жорж и Бонапарте! Князь Андрей зажмурился и отвернулся. Пьер, со времени входа князя Андрея в гостиную не спускавший с него радостных, дружелюбных глаз, подошел к нему и взял его за руку. Князь Андрей, не оглядываясь, морщил лицо в гримасу, выражавшую досаду на того, кто трогает его за руку, но, увидав улыбающееся лицо Пьера, улыбнулся неожиданно доброй и приятной улыбкой. – Вот как!… И ты в большом свете! – сказал он Пьеру. – Я знал, что вы будете, – отвечал Пьер. – Я приеду к вам ужинать, – прибавил он тихо, чтобы не мешать виконту, который продолжал свой рассказ. – Можно? – Нет, нельзя, – сказал князь Андрей смеясь, пожатием руки давая знать Пьеру, что этого не нужно спрашивать. Он что то хотел сказать еще, но в это время поднялся князь Василий с дочерью, и два молодых человека встали, чтобы дать им дорогу. – Вы меня извините, мой милый виконт, – сказал князь Василий французу, ласково притягивая его за рукав вниз к стулу, чтоб он не вставал. – Этот несчастный праздник у посланника лишает меня удовольствия и прерывает вас. Очень мне грустно покидать ваш восхитительный вечер, – сказал он Анне Павловне. Дочь его, княжна Элен, слегка придерживая складки платья, пошла между стульев, и улыбка сияла еще светлее на ее прекрасном лице. Пьер смотрел почти испуганными, восторженными глазами на эту красавицу, когда она проходила мимо него. – Очень хороша, – сказал князь Андрей. – Очень, – сказал Пьер. Проходя мимо, князь Василий схватил Пьера за руку и обратился к Анне Павловне. – Образуйте мне этого медведя, – сказал он. – Вот он месяц живет у меня, и в первый раз я его вижу в свете. Ничто так не нужно молодому человеку, как общество умных женщин. Анна Павловна улыбнулась и обещалась заняться Пьером, который, она знала, приходился родня по отцу князю Василью. Пожилая дама, сидевшая прежде с ma tante, торопливо встала и догнала князя Василья в передней. С лица ее исчезла вся прежняя притворность интереса. Доброе, исплаканное лицо ее выражало только беспокойство и страх. – Что же вы мне скажете, князь, о моем Борисе? – сказала она, догоняя его в передней. (Она выговаривала имя Борис с особенным ударением на о ). – Я не могу оставаться дольше в Петербурге. Скажите, какие известия я могу привезти моему бедному мальчику? Несмотря на то, что князь Василий неохотно и почти неучтиво слушал пожилую даму и даже выказывал нетерпение, она ласково и трогательно улыбалась ему и, чтоб он не ушел, взяла его за руку. – Что вам стоит сказать слово государю, и он прямо будет переведен в гвардию, – просила она. – Поверьте, что я сделаю всё, что могу, княгиня, – отвечал князь Василий, – но мне трудно просить государя; я бы советовал вам обратиться к Румянцеву, через князя Голицына: это было бы умнее. Пожилая дама носила имя княгини Друбецкой, одной из лучших фамилий России, но она была бедна, давно вышла из света и утратила прежние связи. Она приехала теперь, чтобы выхлопотать определение в гвардию своему единственному сыну. Только затем, чтоб увидеть князя Василия, она назвалась и приехала на вечер к Анне Павловне, только затем она слушала историю виконта. Она испугалась слов князя Василия; когда то красивое лицо ее выразило озлобление, но это продолжалось только минуту. Она опять улыбнулась и крепче схватила за руку князя Василия.

Марсоходы — лучшие автомобили в истории человечества.

Вы думаете, что самым современным автомобилем в мире является Bugatti Veyron? Или болиды Формулы-1? Ничего подобного! Несмотря на всю свою «крутизну», это все же обычные машины. Да, благодаря таким моделям, автопром делает постоянные маленькие шаги вперед. Но они не позволяют сделать огромного прыжка для всего человечества. А неуклюжее и довольно странное транспортное средство, под названием Curiosity, его осуществило! Ведь Curiosity ездит не по планете Земля. Это новейший марсоход, который на прошлой неделе не просто успешно «примарсился», но и начал передавать нам первые фотографии. А это значит, что один из самых сложных в истории всей космонавтики проектов увенчался успехом.

Создание нового марсохода заняло много времени. Конкурс на проект марсианского автомобиля был объявлен еще в апреле 2004 года. В итоге созданием марсохода занялись инженеры двух промышленных «монстров» Boeing и Lockheed Martin. Изначально предполагалось, что марсоход отправится в путь в 2009 году, однако из-за всевозможных проблем старт было решено перенести на 2011 год. Кстати, интересно, что название Curiosity (в переводе «Любопытство») было придумано… 12-летней школьницей по имени Клара Ма, которая выиграла специально организованный конкурс. Среди других потенциальных имен (возможно, они будут использованы в будущем) были: Wonder («Чудо»), Sunrise («Восход»), Adventure («Приключение»), Journey («Путешествие»), Pursuit («Стремление»), Vision («Видение»), Amelia и Perception («Восприятие»).

Разумеется, Curiosity мало похож на привычные нам автомобили. На первый взгляд. И все же это настоящее транспортное средство, которое имеет колеса (их тут шесть), независимые подвески, двигатель, аккумулятор и так далее. Причем, если все предыдущие марсоходы были больше похожи на игрушки, то Curiosity даже по своим габаритам напоминает легковой автомобиль. Его длина около трех метров, а масса порядка 900 кг. Это в пять раз тяжелее предыдущих американских марсоходов Spirit и Opportunity.

И такие габариты заставили инженеров NASA разрабатывать принципиально новый способ посадки на далекую планету. Ведь, если раньше использовалась схема, при которой на твердую поверхность садилась платформа, с которой съезжал марсоход, то в случае с Curiosity стало понятно, что подобная платформа окажется слишком большой. Поэтому был придуман так называемый «небесный кран», благодаря которому Curiosity «примарсился» непосредственно на свои собственные колеса, — специальная реактивная платформа после отстрела парашюта зависла над Марсом, спустила Curiosity на специальных тросах (они затем были отрезаны) и отлетела в сторону. И новая схема посадки очень интересна. По словам экспертов NASA, она позволяет отправлять на Марс объекты, которые крупнее Curiosity. Гораздо крупнее.

Если вы еще не поняли, о чем сейчас идет речь, то вот вам еще одна подсказка — главной задачей Curiosity является не столько изучение минералов и фотографирование Красной планеты. Целью Curiosity является… — внимание! — подготовка к освоению ее человеком! Да-да, это не шутка. Пока в NASA с опаской говорят о своих планах на будущее, но никто не сомневается, что следующей глобальной целью является высадка человека на Марс. Причем, не просто высадка, а создание на планете целой базы для работы на протяжении долгого времени (ведь только полет до Марса длится около 9 месяцев).

Еще одной интересной особенностью Curiosity является «топливо» для двигателей. Раньше для подобных транспортных средств использовали солнечные батареи. Однако Curiosity слишком крупный и тяжелый (кстати, 900 кг — это его земная масса, на Марсе он весит 340 кг), и солнечных батарей ему просто бы не хватило. Именно поэтому для работы двигателей и разнообразного исследовательского оборудования на новом марсоходе используется энергия распада плутония-238, которой хватит для того, чтобы вырабатывать 2,5 кВт∙час тепловой энергии и 125 Вт электрической. В NASA говорят, что 4,5 килограммов плутония хватит на 14 лет работы (правда, американцы пока с осторожностью говорят о том, что Curiosity будет работать около двух лет — мол, дальше видно будет).

Что даст автомобиль, под названием Curiosity, нам? Пока ничего. На данный момент, это не более чем чистая наука. Однако — и можете в этом не сомневаться — именно такие проекты как Curiosity позволяют человечеству развиваться и придумывать что-то новое. Несмотря на всю свою кажущуюся скромность, Curiosity можно поставить на одну планку с такими величайшими достижениями человечества, как полет Гагарина или высадка человека на Луну.

Автопарк Марса

Первым небесным объектом, куда человеку удалось отправить самоходное транспортное средство, стал естественный спутник Земли. Речь идет о «Луноходе-1», который был создан советскими учёными. На поверхность Луны межпланетная станция доставила планетоход 10 ноября 1970 года, причём, управляли восьмиколёсной машиной с Земли пятеро (!) человек: командир, водитель, оператор антенны, штурман и бортинженер. Что представлял собой луноход? Фактически автомобиль! Масса — 900 кг, длина шасси — 2215 мм, ширина колеи — 1600 мм, диаметр колёс — больше полуметра, а максимальная скорость движения по лунной поверхности составляла 4 км/ч.

Интересно, что и на поверхность Марса первым высадился тоже советский планетоход! Машина со сложным названием «Прибор оценки проходимости — Марс» (сокращённо — ПрОП-М) достиг Красной планеты 27 ноября 1971 года, однако свою миссию провалил: спускаемый аппарат разбился при посадке… Причём, попытка повторно высадиться на четвёртую планету от Солнца была предпринята совсем скоро, 2 декабря, но учёных подвела… погода. Аппарат успел отработать только 20 секунд, после чего хитроумную технику уничтожила пылевая буря.

Советский марсоход выглядел как компактная коробочка (габариты — 25 см х 22 см х 4 см), которая ориентировалась благодаря датчикам (аппарат самостоятельно определял, с какой стороны находится препятствие) и шагала (!) по поверхности при помощи пары лыж. Но двигался планетоход неспешно, со скоростью 1 м/ч, а после каждого пройденного метра останавливался, чтобы получить команду из Центра управления. Отметим, что команды поступали не самому прибору, а спускаемому аппарату, с которым «исследователь» соединялся 15-метровым кабелем.

После неудачных попыток СССР в освоении Марса земляне взяли тайм-аут, и следующий планетоход высадился на грунт небесного тела только 4 июля 1997 года. России на этот момент было не до масштабных космических программ, поэтому эстафету приняли американцы: штатовский Sojourner (в честь Трут Соджорнер, боровшейся за права чернокожих) совершил посадку 4 июля 1997, но, по техническим причинам, марсоход отделился от посадочного аппарата только 5 июля, а на исследование Красной планеты отправился 6 июля, располагая спектрометром для изучения химсостава пород.

Круговая панорама равнины Хриса, снятая камерой спускаемого аппарата, который доставил на Красную планету марсоход Sojourner.

От шагающей схемы, которую отрабатывали советские специалисты, американцы предпочли отказаться и оснастили «Соджойнера» колёсами, а точнее — шестью 13-сантиметровыми «катками», каждый из которых вращался самостоятельно. Внутри машины прятались 11 моторов постоянного тока мощностью 3,2 Вт (которые питались от солнечной батареи): в движение марсоход приводили 6 двигателей, ещё 4 задавали направление движения, а последний опускал и поднимал спектрометр. Инженеры наделили исследователя Марса изрядной проходимостью — он наклонялся на 45° без опрокидывания и уверенно преодолевал препятствия высотой до 20 см.

Свою «командировку» «Соджорнер» закончил 17 сентября 1997 года — именно тогда специалистам NASA удалось связаться со своим детищем последний раз. За это время марсоход при помощи спектрометра изучил несколько камней и сделал 550 фотографий. Результаты исследований, проведённых «марсопроходцем», окончательно убедили учёных, что на этой планете было «влажно и тепло». Американские налогоплательщики тоже остались довольны: стоимость программы, давшей хорошие результаты, оказалась сравнительно невысокой — 287 миллионов долларов.

Два следующих аппарата, Spirit (второе название — MER-A, Mars Exploration Rover — A) и Opportunity (или MER-B), были близнецами. Это поколение марсоходов также осталось шестиколёсным, но получило гораздо больший набор оборудования: к спектрометру и камерам прибавились микроскоп и бур. Интересно, что пробуксовка, с которой борются автомобилисты, для планетоходов стала благом, — «буксуя» одним из колёс, «Спирит» выкапывал грунт для исследований. В остальном, по части устройства, ничего нового — для каждого колеса — по одному электромотору, отдельные двигатели для поворота машины и привода «серворуки», держащей приборы.

По «неведомым дорожкам» Opportunity успел накатать без малого 35 тысяч метров, изучая почву и образцы горных пород, а также делая панорамные фотографии, поэтому сейчас на марсианской поверхности находится пара действующих «исследователей» — «Оппортьюнити» и «Куриосити». Таким образом, за время исследований Марса на этой планете работали четыре марсохода, включая американского новичка. В обозримом будущем четвёртую планету от Солнца посетят и несколько новых вездеходов: на 2020 год намечены посадки российского «Марс-Астера» и европейского ExoMars, а в 2022-м на Землю хотят доставить образцы инопланетного грунта.