Наука Кенчанский
549

Как NASA и JPL готовят свой следующий марсоход к полёту на Красную Планету

«Хай Бэй 1»: место сбора космических аппаратов для NASA. Научный центр JPL, Пасадина, Калифорния Фото:  NASA/JPL-Caltech
В закладки

В 2020 году NASA в кооперации с JPL планирует запуск важной исследовательской миссии под нетрудным названием «Mars 2020». Окно запуска ракеты-носителя с научным аппаратом, который получил рабочее имя «Rover», планируется с 17 июля по 5 августа 2020 года с мыса Канаверал, что во Флориде.

Примерная дата посадки аппарата на поверхность Марса 18 февраля 2021 года в районе ударного кратера Йезеро в квадранте Большого Сирта. Кратер, к слову, довольно символично был назван словом, означающим «озеро» (Jezero) во многих странах обитания западных славян. Ожидаемая продолжительность миссии на Марсе составляет один марсианский год, равный 687 суткам на Земле. Однако учёные и инженеры причастные к этой миссии нередко высказывают опасения и часто прибегают к формулировке «Хотя бы» при упоминании длительности авантюры.

Участник проекта NASA «Mars 2020» проверяет связи между задней оболочкой космического корабля и отделяемым спутником.

Во время рейса миссии «Mars 2020» на основной платформе размещается аппаратное обеспечение, которое управляет космическим кораблём и обеспечивает его энергией. Задняя оболочка вместе с теплозащитным экраном (не виден на фото выше) защищает марсоход и систему приземления подъёмного крана во время входа в атмосферу Марса. JPL будет строить маршрут и управлять операциями марсохода для регулирования научной миссии NASA из штаб-квартиры агентства в Вашингтоне.

Ровер

Рендер модели марсохода, планируемого к запуску в миссии 2020 года

Ровер имеет новый, более способный дизайн колес, в числе других улучшений. Впервые на марсоходе имеется сверло для отбора проб твёрдых пород из марсианской почвы.

Марсоход «Mars 2020» основан на конфигурации марсохода «Curiosity», научной лаборатории «Mars». Он размером с легковой автомобиль, около 10 футов в длину (не считая «руки»), 9 футов в ширину и 7 футов в высоту (около 3 метров в длину, 2,7 метра в ширину и 2,2 метра в высоту). Но при весе 2314 фунтов (1050 кг) он весит меньше, чем компактный автомобиль. В каком-то смысле части ровера похожи на то, что понадобится любому живому существу, чтобы оно было «живым» и могло полноценно исследовать мир.

Основные «органы» марсохода

Ровер имеет следующие составные:

  • Тело: структура, которая защищает «жизненно важные органы» ровера.
  • Мозги: компьютеры для обработки информации.
  • Контроль температуры: внутренние обогреватели, слой изоляции и многое другое.
  • «Шея и голова»: мачта для камер, чтобы придать роверу свойства человеческого организма.
  • Глаза и уши: камеры и инструменты, которые дают роверу информацию об окружающей среде.
  • Рука и «рука»: способ расширить охват и собрать образцы горных пород для изучения.
  • Колёса и ноги: части для мобильности.
  • Электрическая мощность: батареи и питание.
  • Связь: антенны для «разговора» и «прослушивания».

Так же марсоход собирается не только из частей, разработанных в США, а «супер» фото и видео камеры, произведённые во Франции, тепловизоры из Испании и антенны из Норвегии.

На этом изображении показана трехмерная печатная модель Mastcam-Z, одной из научных камер на марсоходе NASA «Mars 2020». Mastcam-Z будет оснащен зум-объективом 3:1

«Супер» фото и видео камера подразумевает под собой усовершенствованную систему камер с возможностью панорамного и стереоскопического изображения с возможностью увеличения. Инструмент также определит минералогию марсианской поверхности и поможет в работе марсохода. Имеет кодовое название «Mastcam-Z».

На рендерах выше изображена работа по изучению Марса ровером, получение ископаемых, панорамная съёмка поверхности планеты и наблюдение за «жизнью» на Марсе. Миссия будет не только искать и изучать область, которая, вероятно, была пригодна для жизни в далеком прошлом, но и сделает следующий смелый шаг в роботизированном исследовании Красной Планеты, ища признаки прошлой микробной жизни. «Mars 2020» будет использовать мощные инструменты для исследования горных пород на Марсе вплоть до микроскопических масштабов вариаций текстуры и состава поверхности. Он также будет собирать и хранить образцы наиболее перспективных пород и почв, с которыми он столкнётся и откладывать их на поверхности Марса. Будущая миссия потенциально может вернуть эти образцы на Землю для дальнейшего изучения.

Дрон

Рендер изображающий кооперацию работы дрона и марсохода

Следующим смелым шагом в исследовании, как атмосферы, так и ландшафта Марса станет высадка на нём специально разработанного летательного дрона, который будет как помогать в навигации во время миссии, так и выполнять отдельно поставленные ему задачи.

С тех пор, как братья Райт впервые поднялись в небо на холмах Килл Девил, Северная Каролина, 17 декабря 1903 года, первые полеты стали важными вехами в жизни любого транспортного средства, предназначенного для воздушных перевозок. В конце концов, спроектировать самолет и заставить его летать на бумаге или компьютере — это одно. Совсем другое — собрать все кусочки и посмотреть, как они оторвутся от земли.

В конце января 2019 года все образцы, составляющие лётную модель (фактическая машина, направляющаяся на Красную Планету) «Mars Helicopter NASA» были испытаны.

Крупный план прототипа «марсолёта»

На этом изображении показана демонстрационная машина, используемая для доказательства того, что управляемый и устойчивый полет возможен в марсианской атмосфере. Вертолет весом не более 4 фунтов (1,8 кг) представляет собой демонстрационный проект в области технологий, который в настоящее время проходит строгий процесс проверки, удостоверяющий работоспособность его на Марсе.

Бо́льшая часть испытаний, которые проходит эта модель, была связана с демонстрацией того, как она может работать на Марсе, в том числе как она работает при температурах, подобных Марсу. Может ли вертолёт выжить и функционировать при низких температурах, включая ночи с температурами до минус 130 градусов по Фаренгейту (минус 90 градусов по Цельсию).

Полевые эти испытания проведутся в феврале 2021 года, когда вертолёт достигнет поверхности Красной Планеты, прочно укрытый под «брюхом» марсохода «Mars 2020». Через несколько месяцев он будет развёрнут и начнутся испытательные полеты (до 90 секунд) — первые с поверхности другого мира.

«Марсолёт» с выдвинутой к верху солнечной батареей для подзарядки

Этот вертолет идет на Марс: более 1500 отдельных частей углеродного волокна, лётного алюминия, кремния, меди, фольги и пены являются составляющими этого вертолёта.

«Готовясь к этому первому полету на Марс, мы зарегистрировали более 75 минут летного времени с инженерной моделью, которая была близка к нашему вертолету», — говорит Мими Аунг, руководитель проекта Mars Helicopter в Лаборатории реактивного движения NASA в Пасадина, Калифорния. «Но это недавнее испытание модели полета было настоящей сделкой. Это наш вертолет, направляющийся на Марс. Нам нужно было убедиться, что он работает так, как регламентируется».

В то время, как летающие вертолеты являются обычным явлением здесь, на Земле, полёт на сотни миллионов миль в тонкой Марсианской атмосфере — это нечто совершенно другое. И создание подходящих условий для испытаний здесь, на Земле, создает свои собственные проблемы.

Проведение испытаний над «марсолётом»

«Марсианская атмосфера составляет всего около одного процента от плотности Земли», — говорит Аунг. «Наши испытательные полёты могут проводиться в подобной плотности атмосферы здесь, на Земле — если вы поднимите свой аэродром на 100 000 футов (30 480 м). Поэтому вы не сможете куда-нибудь пойти и найти подходящее место где попало. Вы должны его создать сами».

Аунг и её команда «Mars Helicopter» сделали это в космическом симуляторе JPL, вакуумной камере шириной 25 футов (7,62 метра). Во-первых, команда создала вакуум, который высасывает весь азот, кислород и другие газы из воздуха внутри гигантского цилиндра. Вместо них команда ввела углекислый газ, главный ингредиент атмосферы Марса.

«Перенос нашего вертолёта в чрезвычайно тонкую атмосферу — это только часть проблемы», — комментирует Тедди Цанетос, тест-проводник вертолета в JPL. «Чтобы действительно симулировать полет на Марсе, мы должны убрать две трети гравитации Земли, потому что гравитация Марса намного слабее».

Команда достигла этого с помощью системы гравитационной разгрузки — моторизованного ремешка, прикрепленного к верхней части вертолёта для обеспечения бесперебойного буксира, эквивалентного двум третям гравитации Земли. В то время как команда по понятным причинам была обеспокоена тем, как вертолёт будет летать в своём первом полете, они в равной степени были обеспокоены тем, как будет работать система гравитационной разгрузки.

«Система гравитационной разгрузки работала отлично, как и наш вертолёт», — говорит Цанетос. «Нам потребовалось только 2-дюймовое (5-сантиметровое) наведение для получения всех наборов данных, необходимых для подтверждения того, что наш вертолёт «Mars» летит автономно, как это было спроектировано в тонкой атмосфере, похожей на Марсианскую; не нужно было подниматься выше, чем чёрт возьми, во время первого полёта».

Рабочие NASA идут на своё рабочее место в «чистой комнате», специальном изолированном цехе, в котором проводятся работы по сборке сложных технических устройств вроде двигателей

Марсоход 2020 года проведёт геологическую оценку своей посадочной площадки на Марсе, определит обитаемость окружающей среды, найдёт признаки древней марсианской жизни и оценит природные ресурсы и опасности для будущих исследователей. Учёные будут использовать инструменты на борту ровера, чтобы идентифицировать и собирать образцы камня и почвы, заключать их в запечатанные трубки и оставлять их на поверхности планеты для потенциального возвращения на Землю во время будущей миссии на Марс.

Напоследок: 3D смоделированная видео демонстрация того, как будут работать ровер и вертолёт на Марсе.

Материал опубликован пользователем. Нажмите кнопку «Написать», чтобы рассказать свою историю.

Написать
{ "author_name": "Кенчанский", "author_type": "self", "tags": [], "comments": 14, "likes": 12, "favorites": 4, "is_advertisement": false, "subsite_label": "science", "id": 94636, "is_wide": false, "is_ugc": true, "date": "Wed, 24 Apr 2019 09:19:35 +0300" }
{ "id": 94636, "author_id": 180575, "diff_limit": 1000, "urls": {"diff":"\/comments\/94636\/get","add":"\/comments\/94636\/add","edit":"\/comments\/edit","remove":"\/admin\/comments\/remove","pin":"\/admin\/comments\/pin","get4edit":"\/comments\/get4edit","complain":"\/comments\/complain","load_more":"\/comments\/loading\/94636"}, "attach_limit": 2, "max_comment_text_length": 5000, "subsite_id": 214346, "last_count_and_date": null }

14 комментариев 14 комм.

Популярные

По порядку

Написать комментарий...
1

Клевая кран балка

Ответить
1

Такую б прямиком на ваше СТО, м?

Ответить
0

У меня таких 5 штук.

Ответить
0

Ну не таких. Это особая высокотехнологичная балка. 😤

Ответить
0

Комментарий удален по просьбе пользователя

Ответить
0

На видео непонятно было.
Один хрен. Кран Балка является мостовым краном в любьом случе.

Ответить
1

Комментарий удален по просьбе пользователя

Ответить
0

Всё бы хорошо, вот только JPL это внутренняя лаборатория NASA, поэтому называть работу кооперацией NASA с NASA не очень корректно.

Ответить
2

образцы камня и почвы

Почвы на Марсе нет, там грунт. Почва только на Земле.

Ответить
1

демонстрационная машина

Google-транслейт не всегда хорошо, особенно со словом vehicle.

Ответить
0

Кому это интересно у них же даже вождя нет

Ответить
0

У марсиан?

Ответить
0

У JPL и NASA

Ответить
0

Прямой эфир

[ { "id": 1, "label": "100%×150_Branding_desktop", "provider": "adfox", "adaptive": [ "desktop" ], "adfox_method": "createAdaptive", "auto_reload": true, "adfox": { "ownerId": 228129, "params": { "pp": "g", "ps": "cndo", "p2": "ezfl" } } }, { "id": 2, "label": "1200х400", "provider": "adfox", "adaptive": [ "phone" ], "auto_reload": true, "adfox": { "ownerId": 228129, "params": { "pp": "g", "ps": "cndo", "p2": "ezfn" } } }, { "id": 3, "label": "240х200 _ТГБ_desktop", "provider": "adfox", "adaptive": [ "desktop" ], "adfox": { "ownerId": 228129, "params": { "pp": "i", "ps": "cndo", "p2": "fizc" } } }, { "id": 4, "label": "240х200_mobile", "provider": "adfox", "adaptive": [ "phone" ], "adfox": { "ownerId": 228129, "params": { "pp": "i", "ps": "cndo", "p2": "flbq" } } }, { "id": 5, "label": "300x500_desktop", "provider": "adfox", "adaptive": [ "desktop" ], "adfox": { "ownerId": 228129, "params": { "pp": "g", "ps": "cndo", "p2": "ezfk" } } }, { "id": 6, "disable": true, "label": "1180х250_Interpool_баннер над комментариями_Desktop", "provider": "adfox", "adaptive": [ "desktop" ], "adfox": { "ownerId": 228129, "params": { "pp": "h", "ps": "clmf", "p2": "ffyh" } } }, { "id": 7, "label": "Article Footer 100%_desktop_mobile", "provider": "adfox", "adaptive": [ "desktop", "tablet", "phone" ], "adfox": { "ownerId": 228129, "params": { "p1": "byswn", "p2": "fjxb" } } }, { "id": 8, "label": "Fullscreen Desktop", "provider": "adfox", "adaptive": [ "desktop", "tablet" ], "auto_reload": true, "adfox": { "ownerId": 228129, "params": { "pp": "g", "ps": "cndo", "p2": "fjoh" } } }, { "id": 9, "label": "Fullscreen Mobile", "provider": "adfox", "adaptive": [ "phone" ], "auto_reload": true, "adfox": { "ownerId": 228129, "params": { "pp": "g", "ps": "cndo", "p2": "fjog" } } }, { "id": 10, "disable": true, "label": "Native Partner Desktop", "provider": "adfox", "adaptive": [ "desktop", "tablet" ], "adfox": { "ownerId": 228129, "params": { "pp": "g", "ps": "clmf", "p2": "fmyb" } } }, { "id": 11, "disable": true, "label": "Native Partner Mobile", "provider": "adfox", "adaptive": [ "phone" ], "adfox": { "ownerId": 228129, "params": { "pp": "g", "ps": "clmf", "p2": "fmyc" } } }, { "id": 12, "label": "Кнопка в шапке", "provider": "adfox", "adaptive": [ "desktop", "tablet" ], "auto_reload": true, "adfox": { "ownerId": 228129, "params": { "pp": "g", "ps": "cndo", "p2": "fdhx" } } }, { "id": 13, "label": "DM InPage Video PartnerCode", "provider": "adfox", "adaptive": [ "desktop", "tablet", "phone" ], "adfox_method": "createAdaptive", "adfox": { "ownerId": 228129, "params": { "pp": "h", "ps": "cndo", "p2": "flvn" } } }, { "id": 14, "label": "Yandex context video banner", "provider": "yandex", "yandex": { "block_id": "VI-223677-0", "render_to": "inpage_VI-223677-0-130073047", "adfox_url": "//ads.adfox.ru/228129/getCode?pp=h&ps=cndo&p2=fpjw&puid1=&puid2=&puid3=&puid4=&puid8=&puid9=&puid10=&puid21=&puid22=&puid31=&puid32=&puid33=&fmt=1&dl={REFERER}&pr=" } }, { "id": 15, "label": "Плашка на главной", "provider": "adfox", "adaptive": [ "desktop", "tablet", "phone" ], "adfox": { "ownerId": 228129, "params": { "p1": "byudv", "p2": "ftjf" } } }, { "id": 16, "label": "Кнопка в шапке мобайл", "provider": "adfox", "adaptive": [ "tablet", "phone" ], "adfox": { "ownerId": 228129, "params": { "p1": "ccydt", "p2": "ftwx" } } }, { "id": 17, "label": "Stratum Desktop", "provider": "adfox", "adaptive": [ "desktop" ], "auto_reload": true, "adfox": { "ownerId": 228129, "params": { "pp": "g", "ps": "cndo", "p2": "fzvb" } } }, { "id": 18, "label": "Stratum Mobile", "provider": "adfox", "adaptive": [ "tablet", "phone" ], "auto_reload": true, "adfox": { "ownerId": 228129, "params": { "pp": "g", "ps": "cndo", "p2": "fzvc" } } } ]
Оперативные новости со всего мира
Подписаться на push-уведомления