- Mikä on vähimmäistieto korkeimmalla hinnalla?
- Nämä ovat avaruusasemien laukaisuja Marsiin.
18. marraskuuta 2013 Cape Canaveralista laukaistiin Atlas-V-kantoraketti, jossa oli automaattinen planeettojen välinen asema MAVEN, joka on suunniteltu tutkimaan Marsin ilmakehää.
Kaikki SLC-4-laukaisualustan järjestelmät toimivat täydellisesti-kello 13.18 paikallista aikaa kosmodromin läheisyys vapisi RD-180: n voimakkaasta mölystä (venäläisiä moottoreita käytetään Atlas-V: n laukaisun molemmissa vaiheissa ajoneuvo). 300 tonnin tulipalohengitysryhmä irtautui laukaisualustalta ja lisäsi nopeuttaan jyrkästi tapaamaan tähtiä. 27 minuutin kuluttua referenssin matala-kiertoradalle saapumisesta käynnistettiin ylemmän vaiheen "Centaur" moottorit: MAVEN saavutti toisen avaruuden nopeuden ja siirtyi Marsin lähtöradalle.
Ensimmäinen korjaustoimenpide on suunniteltu 3. joulukuuta. Kymmenen kuukauden kuluttua, 22. syyskuuta 2014, aseman, joka on lentänyt 300 miljoonaa kilometriä jäisessä pimeydessä, pitäisi nousta Marsin kiertoradalle. Tieteellinen tehtävä, jonka arvioitu kesto on yksi Maavuosi, alkaa.
MAVEN -ohjelman käynnistämisestä tuli yksi tärkeimmistä avaruuden laukaisuhankkeista vuonna 2013 - Yhdysvaltojen valtion virastojen työn keskeyttäminen kokonaan tai osittain 1. lokakuuta 2013 alkaen vaaransi suunnitellun retken Punaiselle planeetalle raketti- ja avaruusjärjestelmän kaikkien teknisten järjestelmien täydellinen valmius ja myös hyvä "aikaikkuna" Marsin laukaisulle. Todellinen uhka oli kaikkien suunniteltujen päivämäärien häiriintyminen ja MAVENin käynnistämisen lykkääminen vuoteen 2016.
Ja tämä siitä huolimatta, että avaruusalus itse oli ollut Canaveralin niemellä jo elokuusta lähtien, valmistellessaan intensiivisesti lentoa, ja valmis Atlas-V-kantoraketti odotti kosmodromin kokoonpanotalon sisällä!
Absurdin tilanteen pelastivat NASA: n asianajajat, jotka löysivät porsaanreikän laeissa, joiden mukaan planeettojen välisen koettimen käynnistäminen täyttää kriteerit, jotka sulkevat MAVENin pakollisten budjettileikkausten luettelosta. Coloradon yliopiston ja Berkeleyn yliopiston avaruustutkimuslaboratorion henkilöstön viiden vuoden työ ei ollut turhaa - planeettojen välinen asema, jonka arvo on 671 miljoonaa dollaria (itse koettimen luominen maksoi 485 miljoonaa dollaria, toinen 187 miljoonaa dollaria) kulutettiin laukaisua edeltävään valmisteluun ja Atlas-V-kantoraketin hankintaan) lähetettiin turvallisesti aiottuun kohteeseen.
MAVENista tuli 45. tehtävä Marsiin ja kymmenes NASAn kiertorata Punaisen planeetan läheisyydessä. Koettimen nimi on monimutkainen lyhenne Mars Atmosphere ja Volatile EvolutioN, joka heijastaa täysin tulevan tutkimusmatkan tehtäviä. MAVEN on suunniteltu tutkimaan Marsin ilmakehää - ohut kaasumainen kuori, jonka paine pinnan lähellä olevassa kerroksessa on vain 0,6% maapallon ilmakehästä ja kaasukoostumus on täysin sopimaton ihmisen hengitykseen (Marsin ilmakehä on lähes kokonaan - 95% - hiilidioksidi).
Tilannekuva viikinkilaitteesta, 1976
Mutta jopa tämä hauras ilmapiiri katoaa jatkuvasti - Marsin pieni painovoima ei pysty pitämään kaasukuorta planeetan ympärillä. Joka vuosi kosminen tuuli "puhaltaa" ylemmät kerroksensa avaruuteen ja tuomitsee Marsin muuttumaan jäädytetyksi kivikiviksi, samanlaiseksi kuin Kuu tai Elohopea.
Mutta milloin tämän pitäisi tapahtua? Ja millainen Mars oli kaukaisessa menneisyydessä, kun sen kaasukuori ei ollut vielä niin voimakkaasti purkautunut? Mikä on Marsin ilmakehän katoamisaste absoluuttisesti mitattuna?
Tämän MAVEN -avaruusaluksen pitäisi selvittää: liikkuessaan Marsin ympäri elliptisellä kiertoradalla, jonka ympärysmitta on 150 km ja keskipiste 6200 km, sen pitäisi määrittää ylempien kerrosten nykytila ja niiden vuorovaikutus aurinkotuulen kanssa. Määritä tarkka ilmakehän häviämisaste ja tähän prosessiin vaikuttavat tekijät. Määritä ilmakehän stabiilien isotooppien suhde, jonka pitäisi "valaista" Marsin ilmaston historiaa. Epäsuorasti tämä voi vastata kysymykseen: oliko aiemmin olosuhteita, jotka mahdollistivat nestemäisen veden esiintymisen Marsin pinnalla?
Ainoa asia, joka surutti NASAn asiantuntijoita, on se, että uutta kiertorataa ei voida käyttää erittäin pidennetyn kiertorataansa vuoksi roverien signaalien toistimena.
MAVENille tehdään sentrifugitesti
Anturissa on 8 huippuluokan instrumenttia:
- sarja hiukkasten ja kenttien tutkimiseksi (kolme "auringon tuulen" hiukkasten analysaattoria, Langmuirin aaltojen anturi (plasman värähtelyt) ja pari induktiomagnetometriä);
- ultraviolettispektrometri, jonka avulla voidaan etänä määrittää etäisen planeetan ilmakehän ja ionosfäärin parametrit;
- neutraali ja ioninen massaspektrometri Marsin ilmakehän isotooppikoostumuksen tutkimiseen.
Vaikuttavat tieteelliset laitteet ja elämän tukijärjestelmät, mukaan lukien asenneohjausjärjestelmä, ajotietokone, aurinkopaneelit ja laitteet maan kanssa kommunikoimiseksi, tiedonsiirto jopa 10 Mbit / s nopeudella - kaikki mahtuvat koteloon, jonka koko on 2, 3 x 2, 3 x 2 m (anturin leveys avoimilla aurinkopaneeleilla - 11 m). Laitteiden, järjestelmien ja tieteellisten laitteiden massa on 809 kg.
Oliko Mars samanlainen kuin Maa kaukaisessa menneisyydessä? MAVEN selventää ehdottomasti tätä asiaa. Tärkeintä on päästä turvallisesti määränpäähän. Ja tämä, kuten käytäntö osoittaa, on erittäin vaikeaa …
Marsin lentojen kronikka
Mars on suosituin ja tutkituin taivaankappale, joka ylittää näillä kriteereillä jopa läheisen kuun. Tutkijoita houkuttelee paljon: suhteellisen lyhyt lentoaika (jopa nykyisellä tekniikalla - alle vuosi). Sopivat pintaolosuhteet: ei äärimmäisiä paineita ja lämpötiloja, hyväksyttävä taustasäteily, valaistus ja painovoima. Kaikista planeetoista Mars soveltuu parhaiten maapallon ulkopuolisen elämän etsimiseen (jopa kaukaisessa menneisyydessä), ja tulevaisuudessa se soveltuu miehitetyn retkikunnan laskeutumiseen sen pinnalle.
Polku Punaiselle planeetalle on kuitenkin täynnä onnettomuuksia ja avaruusalusten roskia: 45 käynnistyneestä tutkimusretkestä hieman yli puolet saavutti Punaisen planeetan. Ja vain harvat pystyivät täyttämään suunnitellun ohjelman.
Avaruus ei anna kiirettä ja pienimpiäkään virheitä anteeksi. Monet "Marsin tutkijoista" epäonnistuivat tehtävässään alussa. Tämä viittaa lähinnä 60 -luvun avaruuskilpailuun, kun puolueen ja hallituksen ohjeiden mukaan laitteen käynnistäminen ja avaruudessa etusija saaminen vaadittiin kaikin keinoin. Tämän seurauksena asemat "Mars 1960A", "1960B", "Mariner-8" kuolivat maan ilmakehässä kantorakettien onnettomuuksien vuoksi.
Vielä useampi asema pystyi pääsemään vertailurataan, mutta ei pystynyt saavuttamaan lähtörataa: joku juuttui LEO: han, kuten Phobos-Grunt, ja palasi myöhemmin maan päälle häikäisevän kirkkaan tulipallon muodossa; joku ei noussut tarvittavaa nopeutta lennolle Marsiin ja katosi jälkiä jättämättä laajalle heliocentriselle kiertoradalle ("Mariner-3"). Yhteensä 45 laukaistusta koettimesta vain 31 (mukaan lukien MAVEN) pystyi saavuttamaan lasketun liikeradan Mars -lennolle. Maamme kunniaksi, ensimmäinen avaruusaluksesta, joka asetti suunnan Punaiselle planeetalle, oli Neuvostoliiton koetin Mars-1 (laukaistiin 1. marraskuuta 1962). Valitettavasti seuraava kappale kertoo hänestä.
Planeettien välisen automaattiaseman "Mars-1" malli
Todellinen painajainen alkaa kuukausia kestäneen Punaisen lennon lennon aikana. Yksi väärä komento - ja laite, menetettyään suunnan, menettää kykynsä kommunikoida maan kanssa ja muuttuu hyödyttömäksi avaruusromuksi. Samanlainen haitta tapahtui Mars -1 -asemalla - typpivuoto asenneohjausjärjestelmän sylintereistä: yhteys aseman kanssa katkesi 106 miljoonan kilometrin etäisyydellä Maasta. Toinen laite - "Zond -2" - kärsi aurinkopaneelien epätäydellisestä paljastamisesta: seurauksena olleet sähkökatkot aiheuttivat sisäisen laitteen toimintahäiriön, "Zond -2" kuoli hiljaa sen luojaten edessä. Ballististen laskelmien mukaan 6. elokuuta 1965 ohjaamattoman luotaimen piti kulkea Marsin läheisyydessä.
Japanilainen koetin Nozomi menehtyi erittäin kovasti ja kauheasti avaruuden laajuudessa. Oman tarvittavan voimanlähteen puuttumisesta tuli huono merkki, kun lähetettiin retkikunta kaukaiselle planeetalle, mutta ovela japanilainen toivoi kuitenkin saavuttavansa tarvittavan nopeuden monimutkaisilla gravitaatioliikkeillä maan ja kuun läheisyydessä. Kaikki ei tietenkään mennyt suunnitelmien mukaan - "Nozomi" meni kurssilta. Japanilaiset onnistuivat laskemaan uuden liikeradan ja ohjaamaan aseman jälleen Marsiin, vaikka he olisivat 4 vuotta aikataulusta jäljessä. Nyt tärkeintä on pysyä ulkoavaruudessa pitkään. Valitettavasti … Voimakas auringonpaiste vaurioitti anturin hauraan täytteen. Kun lähestyi Marsia, hydratsiini jäätyi säiliöihin - jarrutusimpulssia ei ollut mahdollista antaa, ja epätoivoinen Nozomi ohitti 1000 km Punaisen planeetan pinnan yläpuolelle astumatta koskaan Marsin lähelle.
Hyvin loukkaavissa olosuhteissa amerikkalainen luotain "Mars Observer" (1993) menetettiin - viestintä sen kanssa katkesi vain muutama päivä ennen saapumista Marsiin. Todennäköisin syy on polttoaineosien vuotamisesta johtuva moottorin räjähdys.
Ensimmäinen, joka voitti vaikean matkan ja lähetti lähikuvan Punaisesta planeetasta, oli amerikkalainen koetin Mariner 4, joka lensi Marsin läheisyydessä heinäkuussa 1965.
Useita ajoneuvoja menetettiin jo Marsin kiertoradalla.
Yhteys Neuvostoliiton Phobos-2-aseman kanssa katkesi 27. maaliskuuta 1989, joka oli tuolloin jo ollut Marsin kiertoradalla 57 päivää. Työnsä aikana "Phobos-2" välitti Maalle ainutlaatuisia tieteellisiä tuloksia Phobosin lämpöominaisuuksista, Marsin plasmaympäristöstä ja sen ilmakehän eroosiosta "auringon tuulen" vaikutuksesta. Valitettavasti tehtävän päätehtävä - mini -koettimien PrOP -F ja DAS laskeutuminen Phobosin pinnalle - epäonnistui.
Vuonna 1999 amerikkalainen asema "Mars Climate Orbiter" menehtyi erikoisissa olosuhteissa, kun se oli palanut ensimmäiselle kiertoradalle Punaisen planeetan ilmakehässä. NASAn sisäinen tutkimus osoitti, että asiantuntijoiden työryhmät käyttivät erilaisia mittausjärjestelmiä - metrisiä ja perinteisiä anglosaksisia (jalat, kilot, tuumat). Siitä lähtien NASA on kieltänyt amerikkalaiset mittayksiköt - kaikki laskelmat tehdään yksinomaan kilogrammoina ja metreinä.
Laskutason ovet sulkeutuvat taitetun Opportunity -roverin ympärille, 2003
Hyvin suuria ongelmia odottaa jokainen, joka uskaltaa laskeutua Marsin pinnalle - petollinen ilmapiiri on liian heikko laskuvarjojohtojen luottamukseen, mutta silti liian tiheä lähestyäkseen pintaa kosmisella nopeudella. Se saattaa kuulostaa epätavalliselta, mutta Mars on yksi monimutkaisimmista taivaankappaleista laskeutumisen suhteen!
Laskeutuminen tapahtuu useissa vaiheissa: jarrutusmoottorit, aerodynaaminen jarrutus ilmakehän yläosassa, hidastava laskuvarjo, jarrumoottorit uudelleen, pehmeästi laskeutuvat moottorit / turvatyynyt tai ainutlaatuinen”ilmaventtiili”. Vakauttamisen ongelma on erillinen linja.
Raskain ihmisen tekemä esine, joka voitaisiin toimittaa planeetan pinnalle, oli MSL -rover, joka tunnetaan paremmin nimellä "Curiosity" - laite, joka painaa 900 kg (paino Marsin painovoimakentässä - 340 kg). Mutta olkaamme rehellisiä, lentoasiantuntijat ja ulkopuoliset tarkkailijat hämmästyivät laskeutumissuunnitelman monimutkaisuudesta ja ongelmista, joita ilmeni planeetan ilmakehässä laskeutumisen aikana.500 tuhatta ohjelmakoodiriviä, 76 piikkiä tietyssä järjestyksessä, roverin erottaminen ilmassa roikkuvasta tasosta suihkumoottoreiden ollessa käynnissä ja pehmeä laskeutuminen korkeudesta nailonkaapeleille. Fantastinen!
Planeetta Mars: ei vettä, ei kasvillisuutta, asuu amerikkalaisia robotteja.
Omakuva Curiosity roverista
Monet sankarit pystyivät selviytymään värähtelystä ja valtavista ylikuormituksista Marsin laukaisun ja kiihdytyksen vaiheissa, kestävät ulkoavaruuden kovan kylmyyden, mutta kuolivat yrittäessään laskeutua salakavalalle taivaankappaleelle. Joten esimerkiksi Neuvostoliiton "Mars-2" kaatui, ja siitä tuli ensimmäinen ihmisen tekemä esine Marsin pinnalla (1971).
Ensimmäinen asema, joka teki pehmeän laskeutumisen Marsin pinnalle, oli Neuvostoliiton Mars-3. Valitettavasti koronan purkautumisen vuoksi asema meni pois toiminnasta 14 sekuntia laskeutumisen jälkeen.
Eurooppalainen koetin "Beagle-2" (kiertorata-anturin "Mars-Express" laskeutumismoduuli) katosi jälkiä jättämättä vuonna 2003-laite astui rohkeasti planeetan punaiseen ilmakehään, mutta sen jälkeen se ei koskaan ottanut yhteyttä Maa …
Mars pitää salaisuutensa turvassa.
P. S. Punaisen planeetan pinnalla on 21. marraskuuta 2013 alkaen kaksi Mars -roveria - Opportunity (MER -B) ja Curiosity (MSL). Ensimmäinen toimi näissä olosuhteissa 3586 päivää - 39 kertaa pidempään kuin arvioitu ajanjakso ja ryömi tänä aikana 38 kilometrin pinnan yli.
Marsin kiertoradalla on kolme avaruusalusta: Mars-Odysseus, Mars Orbital Reconnaissance (MRO) ja eurooppalainen koetin Mars-Express. Odysseus kesti pisimpään - sen tehtävä on jatkunut kolmastoista vuotta.
Veteraanien auttamiseksi kilpailee uusi muutos - intialainen luotain Mangalyaan (käynnistettiin 5. marraskuuta 2013) sekä edellä mainittu MAVEN. Toivotaan, että Venäjä osallistuu lähitulevaisuudessa aktiivisesti myös Marsin regattaan - vuosina 2016 ja 2018. Suunnitteilla on kaksi Venäjän ja Ranskan yhteistä tutkimusmatkaa "Exomars" (yhteistyösopimus allekirjoitettiin 14. maaliskuuta 2013). Samana vuonna 2018 päivitetyn ja edistyneemmän Phobos-Grunt 2 -aseman pitäisi mennä Marsiin. Tällä kertaa kaikki menee hyvin.
HiRISE-korkearesoluutioinen kamera Martian Reconnaissance Orbital (MRO) -laivalla
Mahdolliset roverin jalanjäljet, jotka MRO on kaapannut
Panoraama Greeley Havenin alueelta. Näkymä Cape Yorkista ja Endeavourin kraatterista. Opportunity rover otti panoraaman talvehtimisen aikana vuonna 2012.
